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TiAl基合金与TC4的扩散连接及其性能研究的开题报告

题目：TiAl基合金与TC4的扩散连接及其性能研究

摘要：TiAl基合金因其具有轻质、高强度、高温强度、良好的抗氧化性等优点而备受关注。然而，其低的韧性、易开裂等缺点限制了其在实际应用中的广泛使用。本论文旨在利用扩散连接技术将TiAl基合金与TC4连接，探究其连接界面的显微结构以及连接界面的力学性能和热膨胀性能。

关键词：TiAl基合金，TC4，扩散连接，力学性能，微结构

一、研究背景

TiAl基合金具有较少的质量和较高的比强度，是一种性能优异的金属材料。然而，由于其存在的问题，如低的韧性、易开裂等，限制了其在航空航天和汽车等领域的广泛应用。因此，提高TiAl基合金的韧性和连接可靠性是当前研究的热点问题。

扩散连接技术可以实现无缝连接，是一种适用于金属连接的高效和可靠的方法。TiAl基合金和TC4都具有良好的耐腐蚀性能和抗高温氧化性能，因此采用扩散连接技术将两者连接在一起，既可以提高TiAl基合金的韧性，又可以提高连接的可靠性。

二、研究内容

1.制备TiAl基合金和TC4的扩散连接试样，并进行力学性能、热膨胀性能的测试。

2.利用扫描电镜和透射电镜等显微技术，研究连接界面的显微结构。

3.对不同扩散温度和时间下连接界面的显微结构和力学性能、热膨胀性能进行比较和分析。

4.结合原子模拟方法，模拟不同扩散条件下TiAl基合金与TC4的结合机理。

三、研究意义

1.通过扩散连接技术将TiAl基合金和TC4连接在一起，为在航空航天、汽车等领域应用TiAl基合金提供了一种可靠的连接方法。

2.通过对扩散连接界面的显微结构和连接性能的研究，可以深入了解扩散连接的机理和优缺点，为扩散连接技术的改进提供参考。

3.本研究可为TiAl基合金和TC4的应用提供一定的理论依据和技术支撑，并且在材料连接领域具有一定的研究价值。

四、研究方法

1.制备TiAl基合金和TC4的试样，并进行扩散连接。

2.对连接试样进行力学性能和热膨胀性能的测试，并对测试结果进行分析。

3.利用扫描电镜和透射电镜等显微技术，研究连接界面的显微结构。

4.结合原子模拟方法，模拟不同扩散条件下TiAl基合金与TC4的结合机理。

五、预期成果

1.提出一种可靠的TiAl基合金与TC4的连接方法。

2.分析连接界面的显微结构和性能，深入了解扩散连接的机理和优缺点。

3.探索TiAl基合金和TC4连接的最佳扩散条件。

4.为材料连接领域的研究提供新思路和实验数据。