發(fā)布時(shí)間：2017-04-09 10:20

  本文關(guān)鍵詞：TC18鈦合金形變熱處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：形變熱處理工藝是鈦合金材料加工的重要工藝方法之一,通過形變熱處理工藝可以對鈦合金的組織性能產(chǎn)生很大的影響,尤其對α-β雙相鈦合金的影響效果尤為顯著,因此對TC18鈦合金進(jìn)行形變熱處理工藝的研究具有重要意義。本論文在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合攀鋼集團(tuán)江油長城特殊鋼有限公司鈦業(yè)分公司(以下簡稱“攀長特”)的實(shí)際生產(chǎn)狀況,研究了形變熱處理工藝對TC18鈦合金變形行為和微觀組織的影響,以期為“攀長特”鈦合金棒材產(chǎn)品的鍛造工藝的制定提供理論依據(jù),并用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。本文通過Gleeble熱模擬實(shí)驗(yàn),獲得了TC18鈦合金熱壓縮變形的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線,探討了變形溫度和應(yīng)變速率等熱變形參數(shù)對合金流動應(yīng)力的影響,建立了峰值應(yīng)力與變形溫度和對數(shù)應(yīng)變速率的關(guān)系圖,探討了峰值應(yīng)力與變形溫度和應(yīng)變速率的關(guān)系,得出了以下兩點(diǎn)結(jié)論：1、熱變形過程中流動應(yīng)力的軟化機(jī)制有動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶兩種。動態(tài)回復(fù)可以在各個變形條件下發(fā)生,而動態(tài)再結(jié)晶只有在較高的溫度和低應(yīng)變速率(875℃,ε≤0.1s-1)和(850℃C,ε=0.01s-1)條件下才可以發(fā)生。2、當(dāng)變形速率一定時(shí),峰值應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低,且在p相區(qū)比在α+p相區(qū)降低的更快。當(dāng)變形溫度一定時(shí),峰值應(yīng)力隨應(yīng)變速率的增加而增大,且變形溫度越低,峰值應(yīng)力對應(yīng)變速率的變化越敏感。對變形后的試樣進(jìn)行后續(xù)熱處理,并采用金相顯微鏡觀測其微觀組織,分析了各變形參數(shù)對合金微觀組織的影響,得出以下結(jié)論：在875℃,ε≤0.1 s-1變形時(shí),動態(tài)再結(jié)晶較充分,熱處理后形成細(xì)小均勻的組織；當(dāng)ε=1 s-1,動態(tài)再結(jié)晶率較低,熱處理后沿晶界析出片狀α相,導(dǎo)致組織粗大。在850℃變形時(shí),再結(jié)晶非常困難,隨應(yīng)變速率的增加,導(dǎo)致位錯等亞結(jié)構(gòu)的密度不斷增大,在隨后的熱處理過程中大量形核并生長成細(xì)小的雙態(tài)組織。在820℃變形時(shí),微觀組織對應(yīng)變速率的變化不敏感,均能得到細(xì)小均勻的微觀組織。為了更好的模擬實(shí)際鍛造過程,在Gleeble熱模擬儀上進(jìn)行兩階段不同溫度下的雙道次熱壓縮工藝,道次間保溫30 min。采用金相顯微鏡和SEM電鏡觀測其微觀組織,分析了雙道次變形對微觀組織的影響。發(fā)現(xiàn)增大變形量或降低變形溫度,會導(dǎo)致α相的形變亞結(jié)構(gòu)的密度增大,熱處理時(shí)β相沿亞結(jié)構(gòu)邊界生長細(xì)化了a相,得到細(xì)小均勻的微觀組織。對變形態(tài)合金進(jìn)行雙重退火+時(shí)效處理：(830℃×2h,FC)+(750℃×2h,FC) +(570℃×4h,WC),并采用金相顯微鏡對每階段保溫后的微觀組織進(jìn)行觀測,研究發(fā)現(xiàn),過飽和的β固溶體在熱處理過程中會析出α相,隨析出溫度的降低,α相的尺寸逐漸減小,形貌特征從塊狀或片狀向短棒狀和針狀發(fā)展。在采用SEM電鏡對熱處理后的微觀組織進(jìn)行檢測的過程中,發(fā)現(xiàn)初始α相內(nèi)分布著某種微小顆粒,并對其進(jìn)行了分析討論,得出其可能是Ti3Al相的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：TC18鈦合金 形變熱處理 變形機(jī)制 微觀組織
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG166.5;TG146.23
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-23
• 1.1 緒論10-17
• 1.1.1 鈦及鈦合金概述10-11
• 1.1.2 鈦及鈦合金的晶體結(jié)構(gòu)11
• 1.1.3 鈦及鈦合金的塑性變形11-12
• 1.1.4 鈦及鈦合金的分類12-16
• 1.1.5 鈦及鈦合金的應(yīng)用16-17
• 1.2 鈦合金的形變熱處理工藝17-18
• 1.2.1 鈦合金的鍛造17-18
• 1.2.2 鍛造工藝對鈦合金性能的影響18
• 1.2.3 鈦合金的熱處理18
• 1.3 TC18鈦合金簡述18-21
• 1.3.1 TC18鈦合金簡介18-19
• 1.3.2 國內(nèi)外對TC18鈦合金的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 選題依據(jù)、研究意義及主要內(nèi)容21-23
• 1.4.1 選題依據(jù)21
• 1.4.2 研究意義與主要內(nèi)容21-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法23-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法24-25
• 2.3 組織表征與分析25-28
• 2.3.1 金相分析25-26
• 2.3.2 SEM電鏡分析26-27
• 2.3.3 組織參數(shù)測量27
• 2.3.4 XRD物相分析27-28
• 第3章 單道次熱壓縮工藝對TC18鈦合金的影響28-43
• 3.1 相變點(diǎn)測定28-31
• 3.2 單道次熱壓縮變形實(shí)驗(yàn)方案31
• 3.3 結(jié)果與討論31-41
• 3.3.1 TC18鈦合金的流動應(yīng)力-應(yīng)變曲線31-33
• 3.3.2 流變曲線的峰值應(yīng)力33-36
• 3.3.3 TC18鈦合金變形過程中的軟化機(jī)制36-38
• 3.3.4 熱變形參數(shù)對TC18鈦合金微觀組織的影響38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第4章 雙道次變形工藝對TC18鈦合金的影響43-51
• 4.1 雙道次熱壓縮變形實(shí)驗(yàn)方案43-45
• 4.2 結(jié)果與討論45-50
• 4.2.1 雙道次變形對TC18鈦合金微觀組織的影響45-48
• 4.2.2 雙道次變形對α相的影響48-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第5章 熱處理對TC18鈦合金微觀組織的影響51-57
• 5.1 熱處理實(shí)驗(yàn)方案51
• 5.2 結(jié)果與討論51-56
• 5.2.1 熱處理過程中的相變51-52
• 5.2.2 變形組織在熱處理過程中的演變52-54
• 5.2.3 熱處理對初始α相中微小顆粒的影響54-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 趙永慶,曲恒磊,馮亮,楊海瑛,李輝,張穎楠,郭紅超,黃定坤;高強(qiáng)高韌損傷容限型鈦合金TC21研制[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2004年01期

2 張緒虎;單群;陳永來;杜志惠;;鈦合金在航天飛行器上的應(yīng)用和發(fā)展[J];中國材料進(jìn)展;2011年06期

  本文關(guān)鍵詞：TC18鈦合金形變熱處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：295044