【摘要】：TiAl基合金由于具有良好的高溫性能、抗蠕變性能以及質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用,但在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在塑性低、熱加工難度大等缺點(diǎn)。本文通過循環(huán)熱處理工藝對原始鑄態(tài)粗大的片層組織進(jìn)行細(xì)化。分別對原始鑄態(tài)組織Ti-48Al-2Cr-2Nb合金,雙相區(qū)三次回火后的組織以及雙相區(qū)四次回火+固溶處理后的細(xì)小片層組織的高溫壓縮過程進(jìn)行了有限元模擬并進(jìn)行高溫壓縮實(shí)驗(yàn)�；贑ockroft-Lathem準(zhǔn)則計(jì)算熱處理獲得的小片層組織Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的臨界損傷因子,得到的主要結(jié)論如下:通過快速加熱-冷卻循環(huán)熱處理工藝,將晶粒尺寸為1200μm的鑄態(tài)組織進(jìn)行細(xì)化,得到晶粒尺寸為250μm左右的小片層組織,硬度值從250HV_(0.5)提高至280HV_(0.5)左右。對不同組織狀態(tài)Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在1050℃,0.01s~(-1)下的變形過程有限元模擬結(jié)果表明:應(yīng)變最大值主要分布在大變形區(qū),應(yīng)力及損傷最大值均分布在自由變形區(qū);小片層組織應(yīng)變、應(yīng)力場及損傷分布最均勻,鑄態(tài)組織應(yīng)變、應(yīng)力場及損傷分布最不均勻。當(dāng)變形量為60%時(shí)鑄態(tài)組織自由變形區(qū)損傷最大值達(dá)到2.87,小片層組織自由變形區(qū)的損傷最大值為0.47。不同組織狀態(tài)合金變形后組織再結(jié)晶程度均為大變形區(qū)自由變形區(qū)難變形區(qū),且經(jīng)熱處理獲得的細(xì)小片層組織各變形區(qū)再結(jié)晶最充分。小片層組織合金在高溫低應(yīng)變速率下(1200℃,0.001s~(-1))變形時(shí)應(yīng)變場、應(yīng)力場以及損傷分布最均勻,變形量為60%時(shí)自由變形區(qū)的損傷最大值僅為0.37,低溫高應(yīng)變速率(1100℃,0.1s~(-1))下應(yīng)變場均、應(yīng)力場及損傷分布不均勻現(xiàn)象嚴(yán)重,自由變形區(qū)的損傷最大值達(dá)到3.32,合金對變形溫度和應(yīng)變速率較敏感,降低應(yīng)變速率升高變形溫度有利于合金變形均勻和減小損傷。小片層組織合金在低溫高應(yīng)變速率下變形時(shí)各變形區(qū)組織再結(jié)晶程度差異較大,高溫低應(yīng)變速率下變形時(shí)各變形區(qū)組織再結(jié)晶進(jìn)行較為充分,降低應(yīng)變速率升高變形溫度有利于小片層組織Ti-48Al-2Cr-2Nb合金弱化各變形區(qū)組織分布不均勻現(xiàn)象,促進(jìn)各變形區(qū)組織再結(jié)晶進(jìn)行完全�；贑ockroft-Lathem準(zhǔn)則計(jì)算了小片層組織Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在不同熱變形參數(shù)下的臨界損傷因子并進(jìn)行了微觀組織驗(yàn)證,結(jié)果表明臨界損傷因子在0.205~1.817范圍內(nèi)變化,在高溫低應(yīng)變速率下(1200℃,0.001s~(-1))臨界損傷因子變化范圍為0.205~0.214,低溫高應(yīng)變速率下(1100℃,0.1s~(-1))臨界損傷因子變化范圍為1.736~1.817。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.23;TG156

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本文編號：2798534