優(yōu)秀的金屬生物材料需要同時具備低彈性模量、高強度和高塑性。但是,提高強度一般會導致塑性降低;降低彈性模量往往伴隨強度的降低。因此,如何解決這兩對矛盾關(guān)系對于發(fā)展高性能的金屬生物材料具有重要的科學意義。本文以電塑性軋制強變形工藝為技術(shù)手段,以鈦鎳合金為研究對象,以實現(xiàn)低彈性模量、高強度、高塑性為目的,系統(tǒng)地研究了電塑性變形過程中軋制工藝參數(shù)和脈沖工藝參數(shù)對鈦鎳合金微結(jié)構(gòu)與力學性能的影響。利用電塑性變形工藝成功制備了具有超低彈性模量、高強度、高塑性的鈦鎳合金,其強度為1745 MPa,彈性模量為29.4 GPa,并保持有較高的（12.7%）失效延伸率。變形樣品優(yōu)異的綜合性能主要來源于高密度位錯、細化的晶粒結(jié)構(gòu)和低彈性模量馬氏體相（B19’）的增加。研究了變形量、應(yīng)變速率等軋制工藝參數(shù)對鈦鎳合金微結(jié)構(gòu)和力學性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著應(yīng)變速率(1.19-1.99 s^-1)的提高,強度明顯提高、彈性模量有少量增加;隨著變形量（0-82%）增加,強度逐漸提高、彈性模量逐漸降低,并一直保持有較高的失效延伸率。這是由于大變形量和高應(yīng)變速率有利于提高樣品的位錯密度、細化晶粒、增加低... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鈦及鈦合金基礎(chǔ)及分類
    1.2 鈦鎳合金基礎(chǔ)
        1.2.1 鈦鎳合金的理論基礎(chǔ)
        1.2.2 鈦鎳合金的性能
        1.2.3 鈦鎳合金的發(fā)展及應(yīng)用
    1.3 電塑性變形加工工藝
        1.3.1 電塑性效應(yīng)原理
        1.3.2 塑性變形機制
        1.3.3 電塑性變形工藝分類
    1.4 鈦鎳合金面臨的問題
    1.5 選題意義和研究內(nèi)容
第2章 實驗材料、原理和方法
    2.1 實驗材料
    2.2 電塑性變形技術(shù)
    2.3 性能檢測與微結(jié)構(gòu)分析
        2.3.1 力學性能測試
        2.3.2 X射線衍射測試分析(XRD)
        2.3.3 透射電子顯微分析(TEM)
    2.4 位錯密度與彈性模量的關(guān)聯(lián)
第3章 電塑性變形鈦鎳合金微結(jié)構(gòu)與性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
    3.3 實驗結(jié)果
    3.4 微結(jié)構(gòu)分析
        3.4.1 TEM分析與討論
        3.4.2 XRD分析與討論
    3.5 本章小結(jié)
第4章 軋制工藝影響鈦鎳合金微結(jié)構(gòu)與性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
    4.3 不同應(yīng)變速率的鈦鎳合金分析
        4.3.1 不同應(yīng)變速率樣品的力學性能分析
        4.3.2 不同應(yīng)變速率樣品的微結(jié)構(gòu)分析
    4.4 不同變形量的鈦鎳合金分析
        4.4.1 不同變形量樣品的力學性能分析
        4.4.2 不同變形量樣品的微結(jié)構(gòu)分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 脈沖工藝影響鈦鎳合金微結(jié)構(gòu)與性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
    5.3 不同頻率的鈦鎳合金分析
        5.3.1 不同頻率樣品的力學性能分析
        5.3.2 不同頻率樣品的微結(jié)構(gòu)分析
    5.4 不同電壓的鈦鎳合金分析
        5.4.1 不同電壓樣品的力學性能分析
        5.4.2 不同電壓樣品的微結(jié)構(gòu)分析
    5.5 不同脈寬的鈦鎳合金分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]形狀記憶合金材料的應(yīng)用[J]. 王輝,陳再良.  機械工程材料. 2002(03)
[2]HOCr17Ni6Mn3鋼絲電塑性拉拔的研究[J]. 姚可夫,余鵬,鄭明新,王俊,張華堂,方威,孫建周.  金屬學報. 2000(06)
[3]電塑性加工技術(shù)及其工程應(yīng)用[J]. 唐國翌,鄭明新,朱永華,張杰,方威.  鋼鐵. 1998(09)
[4]電塑性效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 鄭明新,張人佶,朱永華,張華堂,唐國翌.  中國機械工程. 1997(05)

博士論文
[1]電塑性效應(yīng)中金屬流動應(yīng)力的理論及實驗研究[D]. 李大龍.燕山大學 2014
[2]嚴重塑性變形鋯金屬的微結(jié)構(gòu)演化與性能研究[D]. 郭得峰.燕山大學 2013

碩士論文
[1]電脈沖軋制裝置及鎂合金軋制工藝的初步研究[D]. 黃旺.蘭州理工大學 2010



本文編號：3655416