本文關(guān)鍵詞：組織細(xì)節(jié)對雙態(tài)組織TC4鈦合金靜動態(tài)力學(xué)性能及絕熱剪切行為影響規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈦合金具有密度低,比強(qiáng)度高,耐高溫耐腐蝕等一系列的優(yōu)異性能,使得其在裝甲防護(hù)領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用潛力。本文針對TC4鈦合金,通過制定合理的熱處理工藝精細(xì)調(diào)控其組織細(xì)節(jié),獲得了7種具有不同組織精細(xì)特征的雙態(tài)組織TC4鈦合金。通過對這7種雙態(tài)組織TC4鈦合金開展一系列的動態(tài)壓縮實驗,并采用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)對實驗后的材料進(jìn)行微觀分析,研究了組織細(xì)節(jié),即:轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)和轉(zhuǎn)變β區(qū)內(nèi)次生片層α寬度(αs片層寬度),對雙態(tài)組織TC4鈦合金靜動態(tài)力學(xué)性能及其絕熱剪切行為的影響規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:通過對熱處理工藝中固溶溫度及冷卻速率的調(diào)控,獲得了7種具有不同組織精細(xì)特征的雙態(tài)組織TC4鈦合金。隨著固溶溫度的升高,雙態(tài)組織中轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)依次增加;隨著冷卻速率的降低,雙態(tài)組織中αs的片層寬度則隨之增寬。在準(zhǔn)靜態(tài)實驗條件下,雙態(tài)組織TC4鈦合金的強(qiáng)度、硬度隨著轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)的增加,呈現(xiàn)出先升高后降低的規(guī)律,且在轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)為80.7%時出現(xiàn)最大值,而隨著αs片層寬度的增寬,強(qiáng)度、硬度則均呈現(xiàn)出降低的規(guī)律;雙態(tài)組織TC4鈦合金的塑性隨著αs片層寬度的增寬,呈現(xiàn)出增加的規(guī)律。在動態(tài)壓縮實驗條件下,雙態(tài)組織TC4鈦合金的動態(tài)抗壓強(qiáng)度隨著轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)的增加,呈現(xiàn)出先升高后降低的規(guī)律,且在轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)為80.7%時出現(xiàn)最大值,而隨著αs片層寬度的增寬,動態(tài)抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)出隨之降低的規(guī)律;雙態(tài)組織TC4鈦合金的塑性應(yīng)變則隨著轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)的增加,呈現(xiàn)出降低的規(guī)律,而隨著αs片層寬度的增寬,呈現(xiàn)出增加的規(guī)律。在強(qiáng)迫剪切實驗條件下,雙態(tài)組織TC4鈦合金的絕熱剪切敏感性隨著轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)的增加,呈現(xiàn)出先降低后升高的規(guī)律,且在轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)為80.7%時出現(xiàn)最低值,而隨著αs片層寬度的增寬,絕熱剪切敏感性呈現(xiàn)出降低的規(guī)律。在精確控制應(yīng)變的動態(tài)壓縮實驗條件下,雙態(tài)組織TC4鈦合金中產(chǎn)生絕熱剪切帶的臨界應(yīng)變和所需孕育能隨著轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)的增加,呈現(xiàn)出先增加后減小的規(guī)律,且在轉(zhuǎn)變β區(qū)體積分?jǐn)?shù)為80.7%時出現(xiàn)最大值;而隨著αs片層寬度的增寬,產(chǎn)生絕熱剪切帶的臨界應(yīng)變和所需孕育能則呈現(xiàn)出增加的規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：TC4鈦合金 微觀組織 力學(xué)性能 絕熱剪切敏感性 絕熱剪切帶
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.23
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 論文研究背景10
• 1.2 國內(nèi)外鈦合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-19
• 1.2.1 鈦及鈦合金的發(fā)展概況10-11
• 1.2.2 鈦合金的固態(tài)相變11-13
• 1.2.3 鈦合金的熱處理及組織13-17
• 1.2.4 組織對TC4鈦合金靜動態(tài)性能的影響17-19
• 1.3 TC4鈦合金的絕熱剪切失效的研究現(xiàn)狀19-24
• 1.3.1 絕熱剪切現(xiàn)象19-20
• 1.3.2 絕熱剪切帶內(nèi)微結(jié)構(gòu)的演化機(jī)制20-24
• 1.4 本論文主要研究內(nèi)容24-26
• 第二章 實驗材料與方法26-31
• 2.1 實驗材料26
• 2.2 微觀組織的觀察26-27
• 2.2.1 OM微觀組織觀察26-27
• 2.2.2 SEM斷口形貌觀察27
• 2.3 力學(xué)性能實驗27-29
• 2.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能實驗27-28
• 2.3.2 動態(tài)壓縮力學(xué)性能實驗28-29
• 2.4 強(qiáng)迫剪切實驗29-30
• 2.5 精確控制應(yīng)變的動態(tài)壓縮實驗30-31
• 第三章 組織細(xì)節(jié)對雙態(tài)組織TC4合金靜動態(tài)力學(xué)性能影響31-44
• 3.1 熱處理工藝及其微觀組織31-34
• 3.1.1 轉(zhuǎn)變 β 區(qū)體積分?jǐn)?shù)的調(diào)控31-33
• 3.1.2 α_s片層寬度的調(diào)控33-34
• 3.2 組織細(xì)節(jié)對雙態(tài)組織TC4合金靜態(tài)力學(xué)性能的影響34-38
• 3.2.1 轉(zhuǎn)變 β 區(qū)體積分?jǐn)?shù)對合金靜態(tài)力學(xué)性能的影響34-36
• 3.2.2 α_s片層寬度對合金靜態(tài)力學(xué)性能的影響36-38
• 3.3 組織細(xì)節(jié)對雙態(tài)組織TC4合金動態(tài)力學(xué)性能的影響38-43
• 3.3.1 轉(zhuǎn)變 β 區(qū)體積分?jǐn)?shù)對合金動態(tài)力學(xué)性能的影響38-40
• 3.3.2 α_s片層寬度對合金動態(tài)力學(xué)性能的影響40-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 組織細(xì)節(jié)對TC4合金絕熱剪切行為的影響44-50
• 4.1 轉(zhuǎn)變 β 區(qū)體積分?jǐn)?shù)對TC4合金絕熱剪切行為的影響45-47
• 4.2 α_s片層寬度對TC4合金絕熱剪切行為的影響47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第五章 精確控制應(yīng)變的動態(tài)壓縮實驗50-67
• 5.1 轉(zhuǎn)變 β 區(qū)體積分?jǐn)?shù)對剪切帶擴(kuò)展速率及孕育能的影響50-60
• 5.1.1 轉(zhuǎn)變 β 區(qū)體積分?jǐn)?shù)對剪切帶擴(kuò)展速率及臨界應(yīng)變的影響50-59
• 5.1.2 轉(zhuǎn)變 β 區(qū)體積分?jǐn)?shù)對剪切帶孕育能的影響59-60
• 5.2 α_s片層寬度對對剪切帶擴(kuò)展速率及孕育能的影響60-66
• 5.2.1 α_s片層寬度對剪切帶擴(kuò)展速率及臨界應(yīng)變的影響60-65
• 5.2.2 α_s片層寬度對剪切帶孕育能的影響65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單73-74
• 致謝74

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本文編號：320782