發(fā)布時(shí)間：2020-06-04 04:43

【摘要】：TiNiNb形狀記憶合金管接頭,憑借著其寬滯后效應(yīng)、免焊、減重效果明顯、安裝簡(jiǎn)單、防滲性強(qiáng)及綜合性能優(yōu)良等特點(diǎn),使其在航天航空領(lǐng)域得到重視。尤其在載人航天領(lǐng)域,大尺寸TiNiNb形狀記憶合金管接頭是未來(lái)開(kāi)發(fā)深空自組裝系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。然而,大尺寸形狀記憶合金管接頭的開(kāi)發(fā)存在如下問(wèn)題:成型及加工存在困難;管接頭在機(jī)加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢料較多;晶粒尺寸細(xì)化程度有限。這些嚴(yán)重影響了管接頭的綜合力學(xué)性能和形狀記憶性能。熱等靜壓法由于其具有可成型復(fù)雜零件、近凈成形及可顯著細(xì)化晶粒等特點(diǎn),可針對(duì)上述問(wèn)題逐一解決。本論文為大尺寸TiNiNb形狀記憶合金管接頭的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用做了初步探索。首先,對(duì)TiNiNb預(yù)合金粉末進(jìn)行機(jī)械合金化處理,探索機(jī)械合金化機(jī)理,并得到較優(yōu)的工藝參數(shù)。其次,在此基礎(chǔ)上利用熱等靜壓工藝制備出了大尺寸TiNiNb合金管,對(duì)其微觀組織、力學(xué)性能及馬氏體相變行為進(jìn)行了探究。最后對(duì)熱等靜壓態(tài)TiNiNb合金管的熱變形行為進(jìn)行了研究,探究了變形溫度及應(yīng)變速率對(duì)其熱變形行為的影響,同時(shí)計(jì)算了熱變形激活能并建立了本構(gòu)方程。主要結(jié)論如下:(1)在球磨初期,粉末顆粒細(xì)化不明顯,同時(shí)出現(xiàn)冷焊、團(tuán)聚現(xiàn)象。隨著球磨時(shí)間延長(zhǎng),冷焊、團(tuán)聚現(xiàn)象減少,當(dāng)球磨達(dá)到30h時(shí),開(kāi)始出現(xiàn)非晶相。此外機(jī)械合金化較優(yōu)的工藝參數(shù)為:球料比10:1,轉(zhuǎn)速400r/min,球磨時(shí)間為50 h。(2)熱等靜壓工藝參數(shù)為1100℃、110MPa,保溫保壓時(shí)間3h時(shí)可制備出微觀組織較均勻的大尺寸TiNiNb合金管(內(nèi)徑15mm,外徑35mm,高為100mm);該TiNiNb合金管的微觀組織主要有TiNi基體相,β-Nb相和少量的(Ti,Nb)_2Ni相。熱等靜壓態(tài)TiNiNb合金管的馬氏體相變?yōu)閮刹较嘧?但其馬氏體逆相變行為并不明顯。(3)熱等靜壓態(tài)TiNiNb合金在720~800℃的熱激活能為200.448 KJ/mol;本構(gòu)方程為:e(5)(28)6.777′10~7[sinh(7).00032s(8)].~(3448)exp(7)-200.448/RT(8)(4)變形溫度及變形速率對(duì)熱等靜壓態(tài)TiNiNb合金流變應(yīng)力有顯著的影響,峰值應(yīng)力隨變形溫度上升而減小,隨應(yīng)變速率上升而增大;在熱壓縮過(guò)程中,變形溫度上升、應(yīng)變速率增加均會(huì)使TiNi基體相的含量略微增加,β-Nb相的含量有所減少。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG139.6

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