本文采用激光沉積制造技術(shù)制備TC4/TC11鈦合金復(fù)合材料,通過(guò)OM對(duì)它們的顯微組織進(jìn)行了觀察及分析,并對(duì)各個(gè)梯度層的顯微硬度和摩擦磨損等性能進(jìn)行了測(cè)試,重點(diǎn)對(duì)兩種過(guò)渡方式的復(fù)合材料及其各個(gè)梯度層的疲勞壽命進(jìn)行了高周疲勞壽命試驗(yàn)及分析。研究結(jié)果表明,隨著TC11含量的增加可以不斷提高材料的硬度和耐磨性能。直接過(guò)渡的TC4/TC11復(fù)合材料有明顯的過(guò)渡界面,而具有3層過(guò)渡層的TC4/TC11梯度復(fù)合材料從TC4均勻地過(guò)渡到TC11,過(guò)渡界面不明顯。100%TC4、75%TC4、50%TC4、25%TC4的顯微硬度分別為494HV_0.2、508HV_0.2、524HV_0.2、542HV_0.2,磨損失重分別為6.2mg、4.2mg、2.9mg、2.7mg,摩擦系數(shù)分別為0.6、0.54、0.49、0.42左右。梯度層的存在有助于提高TC4/TC11鈦合金復(fù)合材料的疲勞性能。直接過(guò)渡TC4/TC11復(fù)合材料在550MPa和800MPa下的中值疲勞壽命分別為2.01?10⁶、0.99?10...

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 鈦合金簡(jiǎn)介
        1.1.1 鈦及鈦合金
        1.1.2 鈦合金的分類
        1.1.3 TC4和TC11 鈦合金
    1.2 梯度材料簡(jiǎn)介
        1.2.1 梯度材料特點(diǎn)
        1.2.2 梯度材料的應(yīng)用及發(fā)展前景
    1.3 梯度材料制備方法
        1.3.1 激光沉積制造技術(shù)原理
        1.3.2 激光沉積制造技術(shù)特點(diǎn)
        1.3.3 激光沉積制備鈦合金梯度結(jié)構(gòu)
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)外現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
    1.5 課題研究的內(nèi)容及意義
        1.5.1 課題研究的內(nèi)容
        1.5.2 課題研究的意義
    1.6 本章小結(jié)
第2章 實(shí)驗(yàn)條件與方法
    2.1 研究方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 過(guò)渡方式和梯度成分
        2.2.3 激光沉積制造設(shè)備
        2.2.4 激光沉積工藝參數(shù)
    2.3 梯度材料的金相試樣制備與性能分析
        2.3.1 金相試樣制備
        2.3.2 硬度測(cè)試
        2.3.3 耐磨性能測(cè)試
        2.3.4 疲勞性能測(cè)試
        2.3.5 疲勞斷口分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 組織與性能分析
    3.1 宏觀組織
    3.2 沉積態(tài)顯微組織分析
        3.2.1 直接過(guò)渡沉積態(tài)顯微組織
        3.2.2 各梯度層的沉積態(tài)顯微組織
        3.2.3 退火態(tài)顯微組織
    3.3 硬度分析
    3.4 梯度材料的磨損性能
        3.4.1 摩擦系數(shù)分析
        3.4.2 梯度磨損形貌分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 疲勞壽命分析
    4.1 鈦合金疲勞斷裂失效理論分析
        4.1.1 鈦合金的變形方式與特征
        4.1.2 鈦合金的疲勞斷裂失效
        4.1.3 鈦合金高周疲勞現(xiàn)象及其特點(diǎn)
        4.1.4 鈦合金高周疲勞斷口特點(diǎn)
    4.2 不同過(guò)渡方式的疲勞壽命
        4.2.1 直接過(guò)渡的TC4/TC11 復(fù)合材料
        4.2.2 具有三層過(guò)渡層的TC4/TC11 梯度材料
        4.2.3 疲勞壽命統(tǒng)計(jì)分析
    4.3 過(guò)渡區(qū)各個(gè)梯度層的疲勞壽命
    4.4 本章小結(jié)
第5章 疲勞斷口分析
    5.1 疲勞斷口宏觀形貌
    5.2 疲勞斷口微觀形貌
        5.2.1 疲勞源區(qū)微觀形貌
        5.2.2 裂紋擴(kuò)展區(qū)微觀形貌
        5.2.3 瞬斷區(qū)微觀形貌
    5.3 疲勞斷口縱切面微觀形貌
        5.3.1 直接過(guò)渡TC4/TC11 復(fù)合材料斷口縱切面
        5.3.2 具有三層過(guò)渡層的TC4/TC11 梯度材料斷口縱切面
        5.3.3 瞬斷區(qū)縱切面
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3782646