本文選題：TC4鈦合金 + 磁致塑性效應(yīng)�。� 參考：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文選用TC4鈦合金板材為研究對(duì)象,基于磁致塑性效應(yīng),依次開(kāi)展了強(qiáng)靜磁場(chǎng)靜態(tài)處理實(shí)驗(yàn)和脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)拉伸實(shí)驗(yàn),借助金相、XRD圖譜分析、顯微硬度、拉伸性能、掃描電鏡、透射電鏡、電子背散射衍射等技術(shù)方法,首先探究了不同參數(shù)的強(qiáng)靜磁場(chǎng)靜態(tài)處理對(duì)TC4鈦合金微觀組織和宏觀性能的影響,并建立了鈦合金微觀組織和力學(xué)性能之間的聯(lián)系,其次通過(guò)脈沖磁場(chǎng)拉伸研究了磁場(chǎng)與應(yīng)力耦合作用對(duì)TC4鈦合金力學(xué)性能的影響,并結(jié)合鈦合金的微觀組織來(lái)進(jìn)一步分析其影響機(jī)理,具體研究結(jié)果如下:1)研究了強(qiáng)靜磁場(chǎng)靜態(tài)處理時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)對(duì)TC4鈦合金力學(xué)性能和微觀組織的影響,結(jié)果顯示:隨著B(niǎo)值(0、2T、3T、4T和6T)的增加,合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率同步改變,即呈先增后減再增的變化趨勢(shì),顯微硬度也呈同樣的變化趨勢(shì),但步幅不同。在B=6T時(shí),TC4鈦合金的抗拉強(qiáng)度(σb)和延伸率(δ)分別為986MPa和12.35%,較空白試樣的956MPa和10.01%依次提高了3.1%和23.4%,該條件下合金的綜合性能達(dá)到最優(yōu)。從微觀組織來(lái)看,合金抗拉強(qiáng)度的變化趨勢(shì)與位錯(cuò)密度變化趨勢(shì)相一致,表現(xiàn)為位錯(cuò)強(qiáng)化,其次磁場(chǎng)處理還可通過(guò)誘導(dǎo)相變、改變晶粒取向來(lái)提高合金的塑性變形能力。2)研究了強(qiáng)靜磁場(chǎng)靜態(tài)處理時(shí)磁場(chǎng)作用時(shí)間(t)對(duì)TC4鈦合金力學(xué)性能和微觀組織的影響,結(jié)果顯示:隨著t值(0、100s、200s、300s)的增加,合金的抗拉強(qiáng)度、延伸率、顯微硬度均發(fā)生了明顯的變化,在t=200s時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度σb=961MPa、延伸率δ=12.01%、顯微硬度為344.88HV,與空白試樣相比,抗拉強(qiáng)度提高了0.5%,延伸率提高了20.0%,顯微硬度提高了8.1%,該條件下合金的綜合性能達(dá)到最優(yōu)。當(dāng)t=100s時(shí),合金的延伸率達(dá)到最大,較0T試樣的10.01%提高了24.4%。從微觀組織看,相變、晶粒的擇優(yōu)取向是影響合金塑性的主要因素。3)將 強(qiáng)靜磁場(chǎng)靜態(tài)處理‖實(shí)驗(yàn)與 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)靜態(tài)處理‖實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn):這兩種不同類(lèi)型的磁場(chǎng)對(duì)位錯(cuò)作用時(shí),雖然引起位錯(cuò)形貌的差異,且同時(shí)也引起了微塑性變形程度的差異,但磁致塑性效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制相同,即位錯(cuò)的退釘扎。在B=3T時(shí),兩種類(lèi)型的磁場(chǎng)均使合金內(nèi)位錯(cuò)密度達(dá)到最高。其次,無(wú)論是強(qiáng)靜磁場(chǎng)還是脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)均促進(jìn)了?相向?相的轉(zhuǎn)變,同時(shí)還硬化了合金。4)通過(guò)不同參數(shù)(磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度B、脈沖數(shù)N)磁場(chǎng)拉伸研究了磁場(chǎng)和應(yīng)力耦合作用對(duì)TC4鈦合金塑性變形能力的影響,結(jié)果表明:隨著B(niǎo)值的增加,合金的力學(xué)性能均有所增加,表現(xiàn)為抗拉強(qiáng)度和延伸率的同步提高。在B=3T,N=30時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度σb=965MPa和延伸率δ=12.41%,相比于初始樣依次提高了0.9%和24.0%,此時(shí)合金的綜合力學(xué)性能達(dá)到最優(yōu)。隨著N值的增加(B=3T),合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率產(chǎn)生了截然相反的變化趨勢(shì),但整體來(lái)看,合金的力學(xué)性能仍然得到了顯著的提高。在B=3T,N=40時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度σb=980MPa和延伸率δ=12.69%,綜合性能達(dá)到最優(yōu)。脈沖磁場(chǎng)拉伸通過(guò)細(xì)化晶粒、影響晶粒擇優(yōu)取向、促進(jìn)位錯(cuò)退釘扎和相變,進(jìn)一步有效地提高了鈦合金的強(qiáng)度和塑性,從而強(qiáng)化了合金的強(qiáng)韌性。本研究為將磁場(chǎng)引入材料塑性加工領(lǐng)域提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[Abstract]:鏈枃閫夌敤TC4閽涘悎閲戞澘鏉愪負(fù)鐮旂┒瀵硅薄,鍩轟簬紓佽嚧濉戞，

本文編號(hào)：1835428