鈦及鈦合金由于比強度高、高低溫性能好以及耐腐蝕性能良好等優(yōu)點,在汽車、航空航天和生物醫(yī)學領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。但純鈦由于強度較低,制約了其進一步發(fā)展,因此如何提高純鈦的強度是拓展其應(yīng)用的關(guān)鍵。晶粒細化是改善材料強度及綜合性能的有效途徑。目前采用等徑角擠壓（ECAP）技術(shù)制備超細晶/納米晶純鈦材料及其組織性能關(guān)系研究是超細晶材料領(lǐng)域研究者關(guān)注的熱點之一,然而關(guān)于其性能的研究主要集中在靜態(tài)性能方面,對其動態(tài)力學性能則極少見報道,而材料在實際加工及服役過程中不可避免會涉及到高應(yīng)變率加載下的動態(tài)變形。因此,開展超細晶/納米晶工業(yè)純鈦的動態(tài)力學性能的基礎(chǔ)研究具有重要的理論價值和工程意義。本文以工業(yè)純鈦（TA2）為研究對象,在采用多組工藝路線對其進行ECAP及ECAP復合拉拔變形處理,制備出超細晶以及納米晶純鈦的前提下,開展了溫度和應(yīng)變率對超細晶/納米晶純鈦動態(tài)響應(yīng)影響的研究,對其組織穩(wěn)定性與變形機制進行了深入地探討與分析,并研究了晶粒尺寸對純鈦力學性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:利用ECAP變形在不同溫度下對工業(yè)純鈦擠壓8道次后,可得到晶粒大小約為300nm和500nm的超細晶純鈦;將其再進行拉拔處... 

【文章來源】：北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超細晶/納米晶材料的研究進展
        1.2.1 超細晶/納米晶材料的簡介
        1.2.2 等徑角擠壓技術(shù)
        1.2.3 復合大塑性變形
        1.2.4 超細晶/納米晶材料的性能
    1.3 材料的動態(tài)力學性能
        1.3.1 材料動態(tài)本構(gòu)關(guān)系
        1.3.2 超細晶/納米晶材料的動態(tài)力學性能研究現(xiàn)狀
    1.4 純鈦的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 純鈦的變形機制研究
        1.4.2 粗晶純鈦的力學性能研究
        1.4.3 超細晶/納米晶純鈦的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究意義及內(nèi)容
第二章 試驗材料及方法
    2.1 試驗方案
    2.2 試驗材料
    2.3 主要試驗方法
        2.3.1 超細晶純鈦的制備
        2.3.2 納米晶純鈦的制備
        2.3.3 退火組織觀察
        2.3.4 超細晶/納米晶純鈦組織觀察
        2.3.5 力學性能測試
第三章 納米晶純鈦的動態(tài)力學性能
    3.1 引言
    3.2 納米晶純鈦的顯微組織
    3.3 溫度和應(yīng)變率對納米晶純鈦的動態(tài)力性能的影響
        3.3.1 動態(tài)力學性能試驗結(jié)果
        3.3.2 流變應(yīng)力的溫度敏感性
        3.3.3 加工硬化和熱軟化
        3.3.4 本構(gòu)方程的構(gòu)建
    3.4 納米晶純鈦的組織穩(wěn)定性分析
        3.4.1 退火組織分析
        3.4.2 變形組織分析
第四章 超細晶純鈦的動態(tài)力學性能
    4.1 引言
    4.2 超細晶純鈦的顯微組織
    4.3 應(yīng)變率對超細晶純鈦力學性能的影響
        4.3.1 不同應(yīng)變率下的超細晶純鈦力學性能試驗結(jié)果
        4.3.2 變形組織分析
    4.4 溫度對超細晶純鈦的動態(tài)力學性能的影響
        4.4.1 不同溫度下的超細晶純鈦動態(tài)力學性能試驗結(jié)果
        4.4.2 變形組織與織構(gòu)分析
    4.5 晶粒尺寸對純鈦力學性能的影響
        4.5.1 不同晶粒尺寸下的純鈦力學性能試驗結(jié)果
        4.5.2 應(yīng)變率敏感因子
        4.5.3 加工硬化和熱軟化
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]應(yīng)用加工硬化率研究工業(yè)純鈦動態(tài)再結(jié)晶行為[J]. 蘇娟華,韓亞瑋,任鳳章,魏世忠,陳志強,陳學文.  功能材料. 2014(07)
[2]90°模具室溫4道次ECAP變形純鈦的宏觀織構(gòu)演變[J]. 趙西成,解晨,王耿潔,楊西榮,劉曉燕,邦江濤.  稀有金屬材料與工程. 2013(06)
[3]一種超細晶β鈦合金熱穩(wěn)定性的研究[J]. 王琛.  鈦工業(yè)進展. 2013(01)
[4]鍛造與軋制工藝對純鈦組織與力學性能的影響(英文)[J]. 徐春,朱文峰.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(08)
[5]不同溫度和應(yīng)變速率下BTi6431S新型鈦合金流變應(yīng)力行為[J]. 肖寧斌,陳明和,曹亞強.  南京航空航天大學學報. 2012(S1)
[6]不同原始組織TC6鈦合金高溫變形 微結(jié)構(gòu)演化及其力學性能[J]. 孫坤,徐媛,葉青,鐘衛(wèi).  稀有金屬材料與工程. 2012(03)
[7]工業(yè)純鈦ECAP溫變形的力學性能及熱穩(wěn)定性[J]. 王克平,趙西城,楊西榮.  熱加工工藝. 2011(20)
[8]120°模具室溫8道次ECAP變形純鈦的組織演化[J]. 楊西榮,趙西成,王成,王幸運,劉曉燕.  航空材料學報. 2011(01)
[9]室溫ECAP變形工業(yè)純鈦的微觀組織研究[J]. 王成,趙西成,楊西榮,王幸運.  熱加工工藝. 2009(14)
[10]超細晶銅在退火與高溫變形條件下微觀結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性研究[J]. 姜慶偉,劉印,王堯,晁月盛,李小武.  金屬學報. 2009(07)

博士論文
[1]純鈦高溫動態(tài)拉伸力學性能研究[D]. 黃文.中國科學技術(shù)大學 2006

碩士論文
[1]超細晶純銅高應(yīng)變速率變形[D]. 王穩(wěn)穩(wěn).南京理工大學 2013
[2]TiNiFe形狀記憶合金的變形行為及微觀組織演變規(guī)律的研究[D]. 王淑娟.北京有色金屬研究總院 2012
[3]TA2工業(yè)純鈦高溫組織演變研究[D]. 劉以波.上海交通大學 2010
[4]高應(yīng)變率下純鈦TA2動態(tài)力學性能各向異性和微觀組織觀察[D]. 常亞喆.中南大學 2008



本文編號：3463546