自20世紀60年代以來,世界在洲際彈道導(dǎo)彈和載人航天飛機的發(fā)射和返回領(lǐng)域取得了重大的科技成果。隨著科技的發(fā)展,人類由此進入了超高音速飛行器的新領(lǐng)域。高超音速飛行器的飛行軌跡為“助推滑翔”彈道,飛行器在該彈道飛行過程中會反復(fù)的進出大氣層,在飛行器的再入大氣階段,飛行器與大氣層摩擦?xí)a(chǎn)生較高的溫度,待飛行器飛出大氣層后,進入了溫度相對較低的大氣層外部。周期變化的溫度場將使得飛行器構(gòu)件外殼承受周期變化的熱應(yīng)力,最終引起構(gòu)件的熱應(yīng)力疲勞;同時,長期暴露在較高的溫度下的飛行器表面,容易在未保護或保護層破損的地方發(fā)生氧化反應(yīng),生成氧化層,這也會導(dǎo)致構(gòu)件的過早破壞。結(jié)合上訴問題,針對航天工業(yè)上廣泛使用的Ti-6Al-4V（TC4）鈦合金,結(jié)合循環(huán)氧化實驗和ABAQUS/FE-SAFE耦合模擬方法,開展了Ti-6A1-4V合金復(fù)雜溫度場下的疲勞行為與機理研究,具體內(nèi)容如下:利用坩堝電阻爐開展了 Ti-6A1-4V合金在550℃、600℃、650℃、700℃和750℃下的循環(huán)氧化試驗,使用HYKY-EM3200的掃描電鏡觀察循環(huán)氧化過后的試樣微觀形貌,使用HDX-1000TMB數(shù)字式顯微硬度計測試試樣由... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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．?｝｛?．９：２?？？??ｆｌＢＨＲＨＨＲＲＲＲＨＲＲＨＩｌ??圖２－３?Ｔｉ－６ＡＩ－４Ｖ鈦合金棒狀平向拉伸試忭??２．３氧化試驗??Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ鈦合金在高溫氧化時的不同溫度和時間會使得Ｔｉ－６八丨－４Ｖ鈦合金??的表面有不同的變化。較低溫度氧化吋，材料表面會形成致密的氧化膜，致密的??氧化膜會附止氣氣的進一步進人鈦合金內(nèi)部，可以使氧化程度隨著時間的增加而??趨于停止；當溫度超過７５０°Ｃ的時候，隨著氧化循環(huán)吋間的增加，Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ鈦合??金表面的氧化層逐漸出現(xiàn)孔洞和裂隙使得空氣中的氧氣分子得以進入Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ??鈦合金內(nèi)部，可以使氧化作用一直進行下去，氧化層變得酥松多孔。??高溫氧化過程中，除了氧化層外還有滲氧層的出現(xiàn)，在溫度不超過７５０°Ｃ氧??化時，滲氧層的厚度不太明顯，當超過該溫度氧化時發(fā)現(xiàn)滲氧層的厚度隨氧化時??間的增加逐漸擴寬［５７４９］。致密的氧化膜和較低溫度生成的滲氧層都會使Ｔｉ－６Ａ１－??４Ｖ鈦合金的表面硬度和彈性模量增加，當溫度超過７５０°Ｃ時的氧化層由于酥松??多孔會使得氧化層的硬度下降

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3310735