BT25y鈦合金棒材組織性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-06 09:10
隨著我國(guó)航空航天領(lǐng)域的快速發(fā)展,鍛造態(tài)的BT25y鈦合金已無(wú)法滿足我國(guó)航空航天對(duì)材料力學(xué)性能的需求。這就要求了在鍛造態(tài)BT25y鈦合金的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)工藝。本文采用熱軋的工藝方法,來(lái)提高BT25y鈦合金棒材的室溫和高溫力學(xué)性能,采用光學(xué)顯微鏡,觀察了鍛造、熱軋與熱處理后BT25y鈦合金的宏觀與微觀組織形貌,闡明了BT25y鈦合金在鍛造、熱軋以及熱處理過(guò)程中的組織演變特征,并利用電子萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)與疲勞測(cè)試儀等實(shí)驗(yàn)儀器檢測(cè)了BT25y鈦合金在鍛造、熱軋與熱處理后的靜態(tài)室溫與高溫拉伸性能、疲勞性能與高溫蠕變持久性能。利用Gleeble 3800熱模擬機(jī)檢測(cè)了不同溫度、不同應(yīng)變速率下,BT25y鈦合金的熱壓縮行為,分析了應(yīng)變速率與溫度對(duì)BT25y鈦合金流變應(yīng)力的影響,并建立了流變應(yīng)力與應(yīng)變速率、溫度、應(yīng)變量之間本構(gòu)模型,與BT25y鈦合金的熱加工工藝圖。利用ABAQUS軟件建立了鍛造BT25y鈦合金棒材的三維實(shí)驗(yàn)?zāi)P?分析了BT25y鈦合金棒材在鍛造過(guò)程中BT25y鈦合金棒材內(nèi)部的應(yīng)力場(chǎng)與應(yīng)變場(chǎng)分布形式與演變規(guī)律。研究結(jié)果表明,Ф270mm棒材組織為粗大的棒狀初生α相、細(xì)小的片層狀次生α相和...
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 鈦合金的特性
1.1.2 鈦合金的應(yīng)用
1.1.3 鈦合金的分類
1.2 高溫鈦合金簡(jiǎn)介
1.3 BT25與BT25y鈦合金簡(jiǎn)介
1.4 BT25y鈦合金的鍛造
1.5 鈦合金流變行為
1.6 有限元模擬
1.7 課題研究的意義及內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 檢測(cè)分析
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 靜態(tài)單向軸拉伸
2.3.3 蠕變
2.3.4 高周疲勞
2.4 Gleeble熱模擬實(shí)驗(yàn)
2.5 鍛造有限元模擬
3 BT25y鈦合金的組織與力學(xué)性能
3.1 鍛造態(tài)BT25y鈦合金組織
3.2 鍛造態(tài)BT25y鈦合金力學(xué)性能
3.2.1 靜態(tài)拉伸性能
3.2.2 蠕變性能
3.2.3 疲勞性能
3.3 熱軋態(tài)BT25y鈦合金的組織
3.4 熱軋態(tài)BT25y鈦合金力學(xué)性能
3.4.1 靜態(tài)拉伸性能
3.4.2 蠕變性能
3.4.3 疲勞性能
3.5 本章小結(jié)
4 熱變形行為
4.1 流變應(yīng)力曲線
4.1.1 應(yīng)變速率對(duì)流變應(yīng)力的影響
4.1.2 溫度對(duì)流變應(yīng)力的影響
4.2 本構(gòu)方程
4.3 熱加工工藝
4.4 本章小結(jié)
5 鍛造有限元模擬
5.1 建立幾何模型及參數(shù)
5.2 應(yīng)力場(chǎng)
5.2.1 第一模型
5.2.2 第二模型
5.2.3 第三模型
5.3 應(yīng)變場(chǎng)
5.3.1 第一模型
5.3.2 第二模型
5.3.3 第三模型
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
7 致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 工程碩士學(xué)習(xí)階段的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Hot deformation behavior and processing parameter optimization of BT25y alloy with an initial equiaxed microstructure using processing map[J]. Xue-Mei Yang,Hong-Zhen Guo,Ze-Kun Yao,Shi-Chong Yuan,She-Wei Xin. Rare Metals. 2018(09)
[2]鈦及鈦合金板材拉深成形的影響因素與技術(shù)進(jìn)步[J]. 邢秋麗,彭湃,張嫦娟,王瑞琴,李輝,唐進(jìn). 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2015(04)
[3]Plastic Flow Modeling of Ti-5 Al-2 Sn-2 Zr-4 Mo-4 Cr Alloy at Elevated Temperatures and High Strain Rates[J]. 王寶林,AI Xing,劉戰(zhàn)強(qiáng),LIU Jigang. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2015(03)
[4]2014年中國(guó)鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告[J]. China Nonferrous Metal Industry Association Ti,Zr,Hf Branch;. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2015(02)
[5]高溫鈦合金的現(xiàn)狀與前景[J]. 王清江,劉建榮,楊銳. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]航空發(fā)動(dòng)機(jī)用BT25和BT25y熱強(qiáng)鈦合金評(píng)述[J]. 魏壽庸,王青江,何瑜,陳占乾,劉羽寅. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2013(04)
[7]Hot deformation behavior of Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si alloy with acicular microstructure[J]. 劉高峰,張尚洲,陳禮清. Journal of Central South University of Technology. 2011(02)
[8]鈦合金開(kāi)坯鍛造過(guò)程的有限元模擬[J]. 于德軍,柏春光,徐東生,李渭清,何書(shū)林,雷家峰,劉羽寅,楊銳. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(S1)
[9]TC4鈦合金鍛件鍛造過(guò)程三維熱力耦合有限元模擬[J]. 呂成,張立文,牟正君,裴繼斌. 鍛壓技術(shù). 2007(01)
[10]LF2鋁合金攪拌摩擦焊接頭的疲勞特性[J]. 王訓(xùn)宏,王快社,徐可為,胡鍇. 特種鑄造及有色合金. 2006(06)
碩士論文
[1]TA15鈦合金高溫變形行為及模擬研究[D]. 趙蒙.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]TC21鈦合金鍛造工藝的數(shù)值模擬研究[D]. 張杰剛.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號(hào):3171653
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 鈦合金的特性
1.1.2 鈦合金的應(yīng)用
1.1.3 鈦合金的分類
1.2 高溫鈦合金簡(jiǎn)介
1.3 BT25與BT25y鈦合金簡(jiǎn)介
1.4 BT25y鈦合金的鍛造
1.5 鈦合金流變行為
1.6 有限元模擬
1.7 課題研究的意義及內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 檢測(cè)分析
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 靜態(tài)單向軸拉伸
2.3.3 蠕變
2.3.4 高周疲勞
2.4 Gleeble熱模擬實(shí)驗(yàn)
2.5 鍛造有限元模擬
3 BT25y鈦合金的組織與力學(xué)性能
3.1 鍛造態(tài)BT25y鈦合金組織
3.2 鍛造態(tài)BT25y鈦合金力學(xué)性能
3.2.1 靜態(tài)拉伸性能
3.2.2 蠕變性能
3.2.3 疲勞性能
3.3 熱軋態(tài)BT25y鈦合金的組織
3.4 熱軋態(tài)BT25y鈦合金力學(xué)性能
3.4.1 靜態(tài)拉伸性能
3.4.2 蠕變性能
3.4.3 疲勞性能
3.5 本章小結(jié)
4 熱變形行為
4.1 流變應(yīng)力曲線
4.1.1 應(yīng)變速率對(duì)流變應(yīng)力的影響
4.1.2 溫度對(duì)流變應(yīng)力的影響
4.2 本構(gòu)方程
4.3 熱加工工藝
4.4 本章小結(jié)
5 鍛造有限元模擬
5.1 建立幾何模型及參數(shù)
5.2 應(yīng)力場(chǎng)
5.2.1 第一模型
5.2.2 第二模型
5.2.3 第三模型
5.3 應(yīng)變場(chǎng)
5.3.1 第一模型
5.3.2 第二模型
5.3.3 第三模型
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
7 致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 工程碩士學(xué)習(xí)階段的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Hot deformation behavior and processing parameter optimization of BT25y alloy with an initial equiaxed microstructure using processing map[J]. Xue-Mei Yang,Hong-Zhen Guo,Ze-Kun Yao,Shi-Chong Yuan,She-Wei Xin. Rare Metals. 2018(09)
[2]鈦及鈦合金板材拉深成形的影響因素與技術(shù)進(jìn)步[J]. 邢秋麗,彭湃,張嫦娟,王瑞琴,李輝,唐進(jìn). 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2015(04)
[3]Plastic Flow Modeling of Ti-5 Al-2 Sn-2 Zr-4 Mo-4 Cr Alloy at Elevated Temperatures and High Strain Rates[J]. 王寶林,AI Xing,劉戰(zhàn)強(qiáng),LIU Jigang. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2015(03)
[4]2014年中國(guó)鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告[J]. China Nonferrous Metal Industry Association Ti,Zr,Hf Branch;. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2015(02)
[5]高溫鈦合金的現(xiàn)狀與前景[J]. 王清江,劉建榮,楊銳. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]航空發(fā)動(dòng)機(jī)用BT25和BT25y熱強(qiáng)鈦合金評(píng)述[J]. 魏壽庸,王青江,何瑜,陳占乾,劉羽寅. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2013(04)
[7]Hot deformation behavior of Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si alloy with acicular microstructure[J]. 劉高峰,張尚洲,陳禮清. Journal of Central South University of Technology. 2011(02)
[8]鈦合金開(kāi)坯鍛造過(guò)程的有限元模擬[J]. 于德軍,柏春光,徐東生,李渭清,何書(shū)林,雷家峰,劉羽寅,楊銳. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(S1)
[9]TC4鈦合金鍛件鍛造過(guò)程三維熱力耦合有限元模擬[J]. 呂成,張立文,牟正君,裴繼斌. 鍛壓技術(shù). 2007(01)
[10]LF2鋁合金攪拌摩擦焊接頭的疲勞特性[J]. 王訓(xùn)宏,王快社,徐可為,胡鍇. 特種鑄造及有色合金. 2006(06)
碩士論文
[1]TA15鈦合金高溫變形行為及模擬研究[D]. 趙蒙.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]TC21鈦合金鍛造工藝的數(shù)值模擬研究[D]. 張杰剛.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號(hào):3171653
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