鈦合金憑借優(yōu)異的比強度,耐腐蝕性以及良好的生物相容性等優(yōu)點,在航空航天,化工,生物醫(yī)學等領(lǐng)域所使用比例越來越大。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)其室溫下的力學性能鮮有報道。為此,本文針對攪拌摩擦加工的TA2純鈦和TC4雙相鈦合金組織及力學性能開展系統(tǒng)研究,對加工區(qū)組織轉(zhuǎn)變機制進行了深入探討。研究表明:連續(xù)再結(jié)晶是純鈦在攪拌摩擦加工過程中晶粒細化的主要機制。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。通過對加工區(qū)分層進行晶粒取向分析發(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。通過對BM→TMAZ→PZ三個位置進行晶粒取向分析發(fā)現(xiàn),三個位置織構(gòu)變化趨勢為P₁織構(gòu)從無到有逐漸變強,并且在PZ區(qū)開始出現(xiàn)了B織構(gòu)。這表明變形初始階段α晶粒主要通過柱面滑移來協(xié)調(diào)變形;隨變形程度增大,柱面滑移和基面滑移共... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：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 鈦及鈦合金簡介
    1.3 常見的細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
        1.4.2 鈦及鈦合金攪拌摩擦加工研究進展
    1.5 本論文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗方案及分析方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 試驗參數(shù)
    2.4 組織分析及性能測試
        2.4.1 光學顯微鏡(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)變機制與力學性能
    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)變過渡區(qū)織構(gòu)演變
    3.2 加工區(qū)力學性能分析
        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過程中組織轉(zhuǎn)變機制
    4.1 加工參數(shù)對FSP過程中組織轉(zhuǎn)變機制的影響
        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)晶粒細化機制
        4.1.5 200 -20參數(shù)加工區(qū)微觀組織
    4.2 初始組織對FSP過程中組織轉(zhuǎn)變機制的影響
        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)下層組織演變機制
        4.2.3 等軸初始組織加工區(qū)下層織構(gòu)演變機制
        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)的力學性能
    5.1 加工參數(shù)對加工區(qū)組織力學性能的影響
        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 初始組織對加工區(qū)組織力學性能的影響
        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
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]攪拌摩擦加工細晶TA2純鈦及其熱穩(wěn)定性研究[J]. 胥橋梁,馬燕蘋,陳琛輝,劉成龍.  重慶理工大學學報(自然科學). 2017(05)
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[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.  航空材料學報. 2008(04)
[7]攪拌摩擦加工對鑄態(tài)7075鋁合金顯微組織的影響[J]. 劉峰超,馬宗義.  金屬學報. 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.  材料導報. 2007(01)

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



本文編號：3191385