據(jù)統(tǒng)計,有多于一半的疲勞破壞是在應力集中處發(fā)生的,且不同零件在不同工況下的應力分布也不同,因此針對特定應力分布,在材料表面誘導結構與功能一體化的梯度結構,提升零部件的疲勞性能刻不容緩。本文基于激光沖擊強化技術,采用不同沖擊面積多層疊加的方式,在TC4雙相鈦合金表面誘導梯度結構。通過X射線應力測定儀,顯微硬度測試儀,MTS 370萬能試驗機,掃描電子顯微鏡（SEM）,透射電子顯微鏡（TEM）以及電子背散射衍射（EBSD）等對TC4鈦合金的某些力學性能及微觀組織進行了測試、觀察與分析,最終研究發(fā)現(xiàn)利用不同面積多層疊加的方式進行梯度式?jīng)_擊,在表面誘導梯度結構之后,能夠經(jīng)濟有效地提升材料的抗疲勞性能,更好地發(fā)揮材料的綜合性能優(yōu)勢。本文主要研究內容和結論如下:（1）研究了TC4鈦合金在不同層數(shù)沖擊下的顯微組織演變規(guī)律和α相織構演變規(guī)律,并總結得出,利用不同沖擊面積多層疊加的方式對材料表面進行激光沖擊強化處理,可以在材料表面誘導關于晶粒大小的梯度結構:在晶粒細化過程中,當TC4鈦合金表面受到一層沖擊時,β相內部出現(xiàn)位錯和位錯纏結,而α相無明顯變化;當TC4鈦合金表面處受到二層沖擊時,α相內部開始出... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈦合金
        1.2.1 鈦
        1.2.2 鈦合金
        1.2.3 TC4雙相鈦合金
    1.3 梯度結構
        1.3.1 自然界的梯度結構
        1.3.2 人工誘導的梯度結構
    1.4 激光沖擊強化技術
        1.4.1 激光沖擊波的形成與作用機理
        1.4.2 激光沖擊強化國的內外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.5 激光沖擊波誘導表面梯度結構的可行性論證及實現(xiàn)方法
    1.6 本課題研究目的與內容
第二章 試驗材料和試驗方法
    2.1 試驗材料及試樣制備
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試樣制備
    2.2 試驗方法
        2.2.1 激光沖擊強化試驗
        2.2.2 TEM微觀組織觀察
        2.2.3 EBSD觀察試驗
        2.2.4 殘余應力測試試驗
        2.2.5 硬度試驗
        2.2.6 疲勞試驗
    2.3 激光沖擊波誘導梯度結構的工藝方法及分布
第三章 激光沖擊波對鈦合金微觀性能的影響及其誘導的梯度結構分析
    3.1 激光沖擊波對鈦合金微觀組織的影響
        3.1.1 不同層數(shù)激光沖擊強化處理后試樣的TEM結果分析
        3.1.2 微觀機理分析
    3.2 激光沖擊波對鈦合金表面晶粒大小及織構的影響
        3.2.1 不同層數(shù)激光沖擊強化處理后試樣的EBSD歐拉圖觀察結果分析
        3.2.2 不同層數(shù)激光沖擊強化處理后試樣的EBSD極圖觀察結果分析
    3.3 激光沖擊波誘導的關于表面晶粒大小的梯度結構
    3.4 本章小結
第四章 激光沖擊波對鈦合金力學性能的影響及其誘導的梯度結構分析
    4.1 激光沖擊波對鈦合金殘余應力的影響及其誘導的應力梯度結構
    4.2 激光沖擊波對鈦合金顯微硬度的影響及其誘導的顯微硬度梯度結構
    4.3 本章小結
第五章 激光沖擊波誘導的梯度結構對鈦合金抗疲勞性能的影響
    5.1 未沖擊TC4雙相鈦合金的抗疲勞性能
        5.1.1 未沖擊TC4雙相鈦合金的S-N曲線
        5.1.2 未沖擊TC4雙相鈦合金的疲勞斷口分析
        5.1.3 未沖擊TC4雙相鈦合金的能譜分析
    5.2 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過一層激光沖擊強化之后的抗疲勞性能
        5.2.1 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過一層激光沖擊強化處理之后的S-N曲線
        5.2.2 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過一層激光沖擊強化處理之后的疲勞斷口分析
        5.2.3 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過一層激光沖擊強化處理之后的能譜分析
    5.3 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過三層激光沖擊強化之后的抗疲勞性能
        5.3.1 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過三層激光沖擊強化處理之后的S-N曲線
        5.3.2 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過三層激光沖擊強化處理之后的疲勞斷口分析
    5.4 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過小梯度激光沖擊強化之后的抗疲勞性能
        5.4.1 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過小梯度激光沖擊強化處理之后的S-N曲線
        5.4.2 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過小梯度激光沖擊強化處理之后的疲勞斷口分析
    5.5 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過大梯度激光沖擊強化處理之后的抗疲勞性能
        5.5.1 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過大梯度激光沖擊強化處理之后的S-N曲線
        5.5.2 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過大梯度激光沖擊強化處理之后的疲勞斷口分析
        5.5.3 TC4雙相鈦合金在經(jīng)過大梯度激光沖擊強化處理之后的能譜分析
    5.6 不同沖擊方式下的疲勞試樣宏觀斷口位置分析
    5.7 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3200113