隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,需要具有更高強(qiáng)度,更高使用溫度的材料來滿足工業(yè)的需求,因此,作為復(fù)合材料大家庭成員之一的金屬基復(fù)合材料得到了研究人員的重視。其中非連續(xù)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料(TMCs)具有比剛度高、比強(qiáng)度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛研究。近年來,為了進(jìn)一步提高TMCs的力學(xué)性能和使用溫度,基于復(fù)合材料中增強(qiáng)相的空間分布理論,開發(fā)了一種具有增強(qiáng)相三維準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀分布的原位自生TiB晶須增強(qiáng)TA15(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)的復(fù)合材料新結(jié)構(gòu)。本論文針對這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的TiBw/TA15復(fù)合材料的高溫變形和斷裂行為研究該材料的高溫力學(xué)性能,這對于該材料的進(jìn)一步改進(jìn)以及應(yīng)用具有重要意義。本文采用原位掃描電鏡(SEM)對700℃條件下反應(yīng)熱壓法制備的具有準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的3vol%TiBw/TA15變形行為進(jìn)行了研究。采用了掃描電鏡觀察材料室溫?cái)嗔押髷嗫谶吘壍奈⒂^組織和斷口形貌并以此推斷復(fù)合材料在室溫下的變形行為。通過數(shù)字圖像相關(guān)方法(Digital image correlation,DIC)計(jì)算應(yīng)變圖,并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比,探討了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在變形過程中的作用。獲得以下主要研究成果:...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 原位自生鈦基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 原位自生鈦基復(fù)合材料制備方法
        1.2.2 非均勻鈦基復(fù)合材料構(gòu)型設(shè)計(jì)
        1.2.3 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        1.2.4 TiBw/TA15 復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
    1.3 掃描電鏡原位拉伸技術(shù)
    1.4 數(shù)字圖像相關(guān)方法基本原理及應(yīng)用
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)用復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制備
        2.1.1 材料設(shè)計(jì)原理
        2.1.2 復(fù)合材料制備工藝
    2.2 高溫原位拉伸測試
    2.3 全場應(yīng)變測量
    2.4 材料微結(jié)構(gòu)表征
第三章 準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀增強(qiáng)TiBw/TA15 復(fù)合材料在室溫及高溫下變形行為研究
    3.1 引言
    3.2 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 的組織結(jié)構(gòu)表征
    3.3 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 高溫力學(xué)行為研究
        3.3.1 700 ℃網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 基體變形分析
        3.3.3 700 ℃網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 裂紋擴(kuò)展分析
        3.3.4 700 ℃網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 斷口及組織分析
    3.4 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 室溫?cái)嗔研袨檠芯?br>        3.4.1 室溫下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 復(fù)合材料裂紋擴(kuò)展分析
        3.4.2 室溫下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 復(fù)合材料斷口形貌分析
    3.5 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 變形斷裂機(jī)理分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 網(wǎng)狀鈦基復(fù)合材料在室溫及高溫變形過程中的應(yīng)變分布與有限元模擬
    4.1 引言
    4.2 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 室溫及高溫應(yīng)變分布研究
        4.2.1 700 ℃下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 應(yīng)變分布研究
        4.2.2 室溫下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TA15 應(yīng)變分布研究
    4.3 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料應(yīng)變分布有限元模擬
        4.3.1 有限元模型及參數(shù)
        4.3.2 不同網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型對復(fù)合材料力學(xué)性能以及應(yīng)力應(yīng)變分布的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他科研成果



本文編號：3787468