鈦合金憑借優(yōu)異的比強(qiáng)度,耐腐蝕性以及良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),在航空航天,化工,生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域所使用比例越來(lái)越大。目前關(guān)于鈦合金攪拌摩擦加工的研究主要集中在高溫超塑性,而有關(guān)其室溫下的力學(xué)性能鮮有報(bào)道。為此,本文針對(duì)攪拌摩擦加工的TA2純鈦和TC4雙相鈦合金組織及力學(xué)性能開(kāi)展系統(tǒng)研究,對(duì)加工區(qū)組織轉(zhuǎn)變機(jī)制進(jìn)行了深入探討。研究表明:連續(xù)再結(jié)晶是純鈦在攪拌摩擦加工過(guò)程中晶粒細(xì)化的主要機(jī)制。由于加工區(qū)存在溫度梯度,加工區(qū)上層組織再結(jié)晶程度高于下層組織,造成上層晶粒尺寸小于下層。通過(guò)對(duì)加工區(qū)分層進(jìn)行晶粒取向分析發(fā)現(xiàn)加工區(qū)上層主要為P₁織構(gòu),下層主要是P₁織構(gòu)和B織構(gòu),這表明加工區(qū)上層與下層晶粒在加工過(guò)程中變形模式不同,加工區(qū)上層受軸肩作用較大,主要發(fā)生柱面滑移,加工區(qū)下層受攪拌針作用較大,主要發(fā)生柱面和基面滑移。通過(guò)對(duì)BM→TMAZ→PZ三個(gè)位置進(jìn)行晶粒取向分析發(fā)現(xiàn),三個(gè)位置織構(gòu)變化趨勢(shì)為P₁織構(gòu)從無(wú)到有逐漸變強(qiáng),并且在PZ區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)了B織構(gòu)。這表明變形初始階段α晶粒主要通過(guò)柱面滑移來(lái)協(xié)調(diào)變形;隨變形程度增大,柱面滑移和基面滑移共... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 鈦及鈦合金簡(jiǎn)介
    1.3 常見(jiàn)的細(xì)晶塊體材料制備方法
        1.3.1 等通道擠壓(ECAP)工藝
        1.3.2 高壓扭轉(zhuǎn)(HPT)工藝
        1.3.3 累積疊軋(ARB)工藝
    1.4 鈦及鈦合金攪拌摩擦加工
        1.4.1 攪拌摩擦加工技術(shù)原理及優(yōu)點(diǎn)
        1.4.2 鈦及鈦合金攪拌摩擦加工研究進(jìn)展
    1.5 本論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)方案及分析方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 試驗(yàn)參數(shù)
    2.4 組織分析及性能測(cè)試
        2.4.1 光學(xué)顯微鏡(OM)分析
        2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.4.3 背散射電子衍射(EBSD)分析
        2.4.4 透射電子衍射(TEM)分析
        2.4.5 XRD衍射分析
        2.4.6 示差掃描量熱(DSC)分析
        2.4.7 顯微硬度分析
        2.4.8 室溫拉伸性能分析
第3章 純鈦FSP的組織轉(zhuǎn)變機(jī)制與力學(xué)性能
    3.1 加工區(qū)顯微組織及織構(gòu)演變
        3.1.1 加工區(qū)顯微組織表征
        3.1.2 組織轉(zhuǎn)變過(guò)渡區(qū)織構(gòu)演變
    3.2 加工區(qū)力學(xué)性能分析
        3.2.1 顯微硬度分布
        3.2.2 室溫拉伸性能
        3.2.3 斷口形貌
    3.3 本章小結(jié)
第4章 TC4 鈦合金FSP過(guò)程中組織轉(zhuǎn)變機(jī)制
    4.1 加工參數(shù)對(duì)FSP過(guò)程中組織轉(zhuǎn)變機(jī)制的影響
        4.1.1 不同加工參數(shù)的熱輸入
        4.1.2 150 -20參數(shù)加工區(qū)等軸晶粒內(nèi)部組織
        4.1.3 150 -20參數(shù)加工區(qū)帶狀組織成因
        4.1.4 150 -20參數(shù)加工區(qū)晶粒細(xì)化機(jī)制
        4.1.5 200 -20參數(shù)加工區(qū)微觀組織
    4.2 初始組織對(duì)FSP過(guò)程中組織轉(zhuǎn)變機(jī)制的影響
        4.2.1 兩種初始組織加工區(qū)微觀組織
        4.2.2 等軸初始組織加工區(qū)下層組織演變機(jī)制
        4.2.3 等軸初始組織加工區(qū)下層織構(gòu)演變機(jī)制
        4.2.4 等軸初始組織加工區(qū)透射觀察
    4.3 本章小結(jié)
第5章 TC4 鈦合金FSP區(qū)的力學(xué)性能
    5.1 加工參數(shù)對(duì)加工區(qū)組織力學(xué)性能的影響
        5.1.1 不同參數(shù)加工區(qū)硬度分布
        5.1.2 不同參數(shù)加工區(qū)室溫拉伸曲線
        5.1.3 斷口形貌
    5.2 初始組織對(duì)加工區(qū)組織力學(xué)性能的影響
        5.2.1 不同初始組織加工區(qū)硬度分布
        5.2.2 不同初始組織加工區(qū)室溫拉伸曲線
        5.2.3 斷口形貌
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ti-6Al-4V合金水下攪拌摩擦焊接頭的低溫與高應(yīng)變速率超塑性（英文）[J]. 吳利輝,張昊,曾祥浩,薛鵬,肖伯律,馬宗義.  Science China Materials. 2018(03)
[2]累積疊軋TC4鈦合金的組織演化與力學(xué)性能[J]. 劉國(guó)懷,李天瑞,徐莽,付天亮,李勇,王昭東,王國(guó)棟.  金屬學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]高壓扭轉(zhuǎn)變形對(duì)Ti45Nb合金圓盤(pán)不同方向上力學(xué)性能的影響研究[J]. 蔡建華.  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2017(04)
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[5]TA2工業(yè)純鈦表面攪拌摩擦加工組織及性能[J]. 馬宏剛,王快社.  中國(guó)鈦業(yè). 2012(02)
[6]AZ91鎂合金攪拌摩擦加工后的組織與性能[J]. 呂勤云,沙桂英,王洪順.  航空材料學(xué)報(bào). 2008(04)
[7]攪拌摩擦加工對(duì)鑄態(tài)7075鋁合金顯微組織的影響[J]. 劉峰超,馬宗義.  金屬學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]攪拌摩擦焊接及其加工研究現(xiàn)狀與展望[J]. 任淑榮,馬宗義,陳禮清.  材料導(dǎo)報(bào). 2007(01)

博士論文
[1]雙相鈦合金高溫流變行為及動(dòng)態(tài)組織演變機(jī)制研究[D]. 荊磊.燕山大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3191385