發(fā)布時間：2022-12-08 05:41

　　針對航天航空領(lǐng)域?qū)梢栽?00~800oC使用的輕質(zhì)、耐熱、高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的迫切需求,制備一種Ti B晶須增強(qiáng)Ti60合金基體的復(fù)合材料,并研究復(fù)合材料的熱壓縮、熱擠壓變形和熱處理改性的理論基礎(chǔ)和技術(shù)問題。以Ti60（~110μm）-Ti B2（3~5μm）粉末為原料,采用低能球磨和反應(yīng)熱壓燒結(jié)相結(jié)合的技術(shù)成功制備了Ti B晶須體積分?jǐn)?shù)為1.7%、3.4%和5.1%的Ti Bw/Ti60復(fù)合材料。通過高溫壓縮試驗研究復(fù)合材料的高溫變形行為,并分析其壓縮組織演變規(guī)律;采用X射線衍射儀（XRD）、光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、電子背散射衍射分析技術(shù)（EBSD）對燒結(jié)態(tài)和擠壓態(tài)的復(fù)合材料物相、組織以及拉伸斷口進(jìn)行分析;采用透射電鏡（TEM）對復(fù)合材料的微觀組織、亞結(jié)構(gòu)及其在熱變形及熱處理后組織變化進(jìn)行表征與分析。測試了燒結(jié)態(tài)、擠壓態(tài)以及熱處理態(tài)復(fù)合材料的室溫力學(xué)性能和高溫力學(xué)性能,分析了擠壓變形以及熱處理對復(fù)合材料組織和性能的影響機(jī)制。微觀組織觀察表明,顆粒狀的Ti B2經(jīng)熱壓燒結(jié)后原位反應(yīng)生成Ti B晶須,并且呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布在原始Ti60顆粒周圍。增強(qiáng)體含量變化并沒有改變復(fù)合材料的... 

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 鈦基復(fù)合材料
        1.2.1 鈦基復(fù)合材料基體
        1.2.2 鈦基復(fù)合材料增強(qiáng)體
        1.2.3 鈦基復(fù)合材料的制備方法
    1.3 鈦合金及鈦基復(fù)合材料高溫壓縮行為
        1.3.1 鈦合金高溫壓縮行為
        1.3.2 鈦基復(fù)合材料高溫壓縮行為
    1.4 鈦基復(fù)合材料熱加工
    1.5 鈦合金和鈦基復(fù)合材料熱處理
        1.5.1 鈦合金熱處理
        1.5.2 鈦基復(fù)合材料熱處理
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與研究方法
    2.1 試驗用原材料
    2.2 研究方案
    2.3 材料組織結(jié)構(gòu)分析
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 組織觀察
    2.4 材料性能測試
        2.4.1 室溫拉伸性能測試
        2.4.2 高溫拉伸性能測試
        2.4.3 高溫壓縮測試
第3章 燒結(jié)態(tài)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料組織與力學(xué)性能
    3.1 前言
    3.2 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料設(shè)計與制備
        3.2.1 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料制備流程
        3.2.2 球磨工藝
        3.2.3 燒結(jié)工藝
    3.3 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料燒結(jié)態(tài)復(fù)合材料組織分析
        3.3.1 燒結(jié)態(tài)復(fù)合材料物相分析
        3.3.2 燒結(jié)態(tài)復(fù)合材料微觀組織
        3.3.3 燒結(jié)態(tài)復(fù)合材料界面特征
    3.4 燒結(jié)態(tài)復(fù)合材料力學(xué)性能
    3.5 本章小結(jié)
第4章 3.4 vol.% Ti Bw/Ti60復(fù)合材料高溫壓縮行為及組織變化過程
    4.1 引言
    4.2 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料壓縮行為
        4.2.1 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料相變點測定
        4.2.2 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料流變應(yīng)力曲線
        4.2.3 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料本構(gòu)模型建立
    4.3 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料熱加工建立
    4.4 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料壓縮組織變化
        4.4.1 兩相區(qū)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料壓縮組織特征
        4.4.2 ?相區(qū)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料壓縮組織特征
        4.4.3 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料亞結(jié)構(gòu)變化過程
        4.4.4 Ti Bw對Ti Bw/Ti60復(fù)合材料壓縮變形組織的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料熱擠壓過程中組織性能變化
    5.1 前言
    5.2 Ti Bw/Ti60復(fù)合材料熱擠壓工藝
    5.3 擠壓態(tài)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料微觀組織分析
        5.3.1 增強(qiáng)體在擠壓過程中的組織變化
        5.3.2 基體合金的組織變化
    5.4 擠壓態(tài)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料力學(xué)性能
        5.4.1 室溫力學(xué)性能
        5.4.2 高溫力學(xué)性能
    5.5 擠壓態(tài)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料斷.分析
        5.5.1 室溫拉伸斷.分析
        5.5.2 高溫拉伸斷.分析
    5.6 擠壓態(tài)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料力學(xué)性能的影響因素
        5.6.1 Ti Bw載荷傳遞效應(yīng)
        5.6.2 細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)
        5.6.3 基體織構(gòu)影響
        5.6.4 變形強(qiáng)化效果
    5.7 本章小結(jié)
第6章 熱處理對擠壓態(tài)Ti Bw/Ti60復(fù)合材料 組織與性能影響
    6.1 前言
    6.2 熱處理工藝的制定
    6.3 退火處理對Ti Bw/Ti60復(fù)合材料組織與性能的影響
        6.3.1 退火處理對復(fù)合材料復(fù)合材料顯微組織的影響
        6.3.2 退火處理對復(fù)合材料室溫力學(xué)性能的影響
    6.4 固溶時效對Ti Bw/Ti60復(fù)合材料組織與性能的影響
        6.4.1 固溶溫度對復(fù)合材料組織的影響
        6.4.2 時效過程析出相的組織特點
        6.4.3 時效溫度對復(fù)合材料組織的影響
        6.4.4 固溶時效處理對復(fù)合材料高溫力學(xué)性能的影響
    6.5 時效處理對Ti Bw/Ti60復(fù)合材料組織與性能的影響
        6.5.1 時效處理對復(fù)合材料組織的影響
        6.5.2 直接時效處理對復(fù)合材料高溫性能的影響
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ti和Al反應(yīng)的動力學(xué)分析[J]. 劉艷梅,武高輝,修子揚(yáng),陳國欽.  稀有金屬材料與工程. 2015(03)
[2]TA7鈦合金高溫流變行為研究[J]. 東赟鵬,于秋穎,方爽,王淑云,王超淵,宋曉俊.  航空材料學(xué)報. 2015(01)
[3]新型無鎳白色銅合金的熱加工圖及其熱變形機(jī)制(英文)[J]. 劉娜,李周,李靈,劉斌,徐根應(yīng).  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(11)
[4]High Temperature Properties of Discontinuously Reinforced Titanium Matrix Composites:A Review[J]. Lin Geng,Lujun Huang.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2014(05)
[5]Ti600合金的高溫變形本構(gòu)關(guān)系[J]. 賈寶華,宋衛(wèi)東,湯慧萍,毛小南,寧建國.  稀有金屬材料與工程. 2014(09)
[6]新一代600℃高溫鈦合金材料的合金設(shè)計及應(yīng)用展望[J]. 蔡建明,曹春曉.  航空材料學(xué)報. 2014(04)
[7]高溫鈦合金的現(xiàn)狀與前景[J]. 王清江,劉建榮,楊銳.  航空材料學(xué)報. 2014(04)
[8]我國鈦工業(yè)與技術(shù)進(jìn)展及展望[J]. 常輝,周廉,王向東.  航空材料學(xué)報. 2014(04)
[9]有限元在鈦合金航空發(fā)動機(jī)葉片熱加工中的應(yīng)用(英文)[J]. 白倩,林建國.  航空材料學(xué)報. 2014(04)
[10]我國自主研發(fā)鈦合金現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 趙永慶,葛鵬.  航空材料學(xué)報. 2014(04)

博士論文
[1]增強(qiáng)體準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀分布鈦基復(fù)合材料研究[D]. 黃陸軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2](TiB+La2O3)增強(qiáng)高溫鈦基復(fù)合材料組織和性能研究[D]. 李九霄.上海交通大學(xué) 2013
[3]變形量對（TiB+La2O3）/Ti復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能影響的研究[D]. 郭相龍.上海交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]擠壓態(tài)TiBw/TC4復(fù)合材料熱處理組織與性能研究[D]. 王松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]TiBw/Ti6Al4V復(fù)合材料擠壓變形與熱處理研究[D]. 王博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]TiC顆粒增強(qiáng)高溫鈦合金基復(fù)合材料組織與性能研究[D]. 尹來勝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3713666