本文關鍵詞：生物醫(yī)用Ti-25Nb-25Ta合金變形顯微結構演變的電子顯微研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文綜合利用多種結構與性能表征技術(包括光學顯微鏡(OM)、電子背散射衍射(EBSD)、透射電子顯微鏡(TEM)),研究了亞穩(wěn)β型Ti-25Nb-25Ta合金在室溫拉伸變形過程中{332}113孿晶變形結構的演變過程及交叉現(xiàn)象,同時對拉伸變形末期合金的變形結構進行了細致分析,目的在于揭示在變形過程中{332}113孿晶的生長增殖特點和演變趨勢,以及確定塑性變形末期合金的變形結構特征,為實現(xiàn)有針對性的調控合金材料的微觀結構、改善材料的宏觀性能、加強合金微觀結構與宏觀性能的聯(lián)系以及開發(fā)高性能的生物醫(yī)用合金提供有價值的參考信息。首先,為了研究塑性變形時{332}113孿晶的演變趨勢,對Ti-25Nb-25Ta合金進行了室溫拉伸變形。結果表明:Ti-25Nb-25Ta合金在拉伸變形過程中,隨著變形量的增大,孿晶寬度不斷增加,孿晶形態(tài)由變形初期的平直細條帶狀逐漸變?yōu)閷捳灰坏臈l帶狀,至變形末期部分孿晶呈破碎狀,孿晶界嚴重扭曲變形。同時,{332}113孿晶與基體的晶體學取向差逐漸改變,波動范圍逐漸增大,由初期的50.5°增大到末期46°~56°之間。同一個{332}113孿晶兩側界面與基體的晶體學取向差之間的差值也由初期的0°增大到末期的6°左右。其次,發(fā)現(xiàn)在拉伸變形量為20%時,晶粒內部會產(chǎn)生多種{332}113孿晶變體,不同孿晶變體之間形成網(wǎng)狀的孿晶條帶狀結構。對兩種{332}113孿晶變體的交叉現(xiàn)象進行EBSD分析表明:不同{332}113孿晶變體的交叉作用會導致交叉區(qū)域出現(xiàn)較大的局部晶格畸變,且交叉界面處晶格畸變程度最為嚴重。交叉作用在一定程度上改變了交叉區(qū)域相對于不同孿晶變體和基體的取向。最后,為了揭示拉伸變形末期Ti-25Nb-25Ta合金的變形結構特征,運用TEM對合金樣品進行了細致觀察。結果表明:合金內部存在著多種組態(tài)的孿晶-ω相伴生結構,包括Z字形孿晶-ω相-孿晶組態(tài)、孿晶-多個ω相-多個孿晶組態(tài)。并基于位錯分解理論,討論了伴生結構形成的原因。同時觀察到拉伸變形末期已形成的{332}113孿晶內部能進一步發(fā)生變形,形成應力誘發(fā)ω相和二次{112}111孿晶,進一步的分割細化晶粒。
【關鍵詞】：Ti-Nb-Ta合金 拉伸變形 孿晶 應力誘發(fā)相變 電子顯微表征
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.23;R318.08
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 選題的背景與意義9
• 1.2 生物醫(yī)用鈦合金的發(fā)展過程及現(xiàn)狀9-11
• 1.3 新型醫(yī)用 β 型鈦合金11-16
• 1.3.1 鈦結構簡介11-12
• 1.3.2 鈦合金中的主要相變12-14
• 1.3.3 亞穩(wěn) β 型鈦合金的變形特點與機制14-16
• 1.4 鈦合金變形機制的影響因素16
• 1.5 論文的研究內容及意義16-17
• 第2章 實驗方法及原理17-25
• 2.1 鈦合金樣品的制備17
• 2.2 合金樣品的分析測試方法17-20
• 2.2.1 合金成分分析17-18
• 2.2.2 XRD物相分析18
• 2.2.3 機械性能測試18
• 2.2.4 顯微硬度分析18
• 2.2.5 電子背散射衍射（EBSD）分析18-20
• 2.2.6 光學顯微鏡觀察20
• 2.2.7 透射電子顯微鏡(TEM)分析20
• 2.3 透射電子顯微鏡基本原理及樣品制備20-25
• 2.3.1 透射電子顯微鏡的構造和原理20-22
• 2.3.2 透射電子顯微鏡的實驗技術22-23
• 2.3.3 透射電子顯微鏡樣品的制備23-25
• 第3章 Ti-25Nb-25Ta合金拉伸變形過程中{332}<113>孿晶的EBSD研究25-41
• 3.1 引言25-26
• 3.2 實驗方法26
• 3.3 Ti-25Ta-25Nb合金的室溫拉伸實驗26-28
• 3.4 拉伸變形時{332}<113>孿晶變形結構的EBSD分析28-40
• 3.4.1 X射線衍射分析28
• 3.4.2 合金微觀結構分析28-30
• 3.4.3 {332}<113>孿晶演變趨勢的EBSD分析30-38
• 3.4.5 {332}<113>孿晶交叉現(xiàn)象的EBSD分析38-40
• 3.5 本章小結40-41
• 第4章 Ti-25Nb-25Ta合金變形末期微觀結構的TEM研究41-53
• 4.1 引言41-42
• 4.2 實驗方法42
• 4.3 Ti-25Nb-25Ta合金拉伸變形末期微觀結構分析42-50
• 4.4 本章小結50-53
• 結論53-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文59-61
• 致謝61

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本文編號：267537