【摘要】：鈦合金是航天航空、海洋工程中常用的金屬材料。鈦合金在熱成型過程中,其表面會形成一層氧化皮,氧化皮會影響板材加工性能甚至損壞加工設(shè)備。目前普遍采用的除鱗方法是酸洗,但酸洗會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。EPS噴砂工藝是一種能替代酸洗的環(huán)境友好型表面處理技術(shù)。目前EPS噴砂工藝主要應(yīng)用于鋼板除鱗,本文將研究EPS噴砂工藝在鈦板除鱗方面的應(yīng)用。本文以兩種典型鈦合金TC4及TA1作為研究材料,開展EPS噴砂及彎曲試驗,研究EPS噴砂對TC4及TA1熱軋鈦板的表面形貌、微觀組織、表層顯微硬度及板材冷彎性能的影響,探究最佳的鈦板EPS噴砂工藝,為EPS鈦板的實際生產(chǎn)應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。主要的研究結(jié)論如下:(1)EPS噴砂工藝能有效去除熱軋鈦板表面的氧化皮,但由于噴砂工藝的沖擊作用,樣品表面會出現(xiàn)微裂紋、凹坑、剝層等缺陷。隨噴砂道次的增加,鈦板表面損傷增加,材料的冷彎性能下降。(2)研究發(fā)現(xiàn),TC4熱軋鈦板表面的硬化層由其富氧層中氧元素的固溶強化導(dǎo)致,而TA1表面的加工硬化由噴砂強化作用主導(dǎo)。EPS噴砂工藝能有效去除鈦板表面氧化皮但無法去除TC4鈦板的表面富氧層,富氧層的存在會導(dǎo)致材料冷彎性能下降。(3)4道次EPS噴砂TC4鈦板的表面損傷最小,具有較好的冷彎性能。不同EPS噴砂工藝處理后的TA1樣品的冷彎性能均能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),EPS噴砂工藝對于TA1鈦板來說是一種可替代酸洗的環(huán)保除鱗工藝。
【圖文】：

圖 1.1 幾種常見結(jié)構(gòu)材料的比強度與溫度關(guān)系[1] 1.1 Relationship between specific strength and temperature of severastructural materials金的分類按照其退火后的組織特點可以細(xì)分為：α 型鈦合金、β 型鈦]。α 型合金由 α 穩(wěn)定元素和中性元素合金化的鈦合金組成，典型 α 型合金；近 α 型合金是 α 型合金的基礎(chǔ)上適當(dāng)加入成的；隨著 β 相穩(wěn)定化元素的增加，形成 α+β 型合金，Ti-的 α+β 型合金；隨 β 相穩(wěn)定化元素的含量進(jìn)一步增加，形。鈦合金只有 α 單相組織構(gòu)成的鈦合金稱為 α 型合金，，此類合金以高

圖 1.2 EPS 生產(chǎn)線[32]Fig. 1.2 EPS production lineEPS 技術(shù)的基本原理是在密閉的空間內(nèi)，利用磨料和水的混合物板材進(jìn)行噴射處理，通過噴射作用清除板材表面的氧化皮，徹底去除板材表面的氧化物，使板材表面成為光滑、清潔的表面即所謂綠色表面。EPS 技術(shù)原理如圖 1.3 所示。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4

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本文編號：2664195