TC11是一種α+β型雙相鈦合金,該合金具有優(yōu)良的熱強(qiáng)度和抗蠕變性能,兼具優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,是目前我國航天發(fā)動機(jī)普遍使用的高溫鈦合金。本文以連續(xù)點(diǎn)式鍛壓激光快速成形技術(shù)成形出下壓量分別為0.1mm、0.2mm和0.3mm的TC11鈦合金梯度成形件,主要研究其組織與力學(xué)性能,并與傳統(tǒng)鍛造所成形的TC11鈦合金材料進(jìn)行對比。對成形件原始組織及不同熱處理制度的顯微組織進(jìn)行分析。結(jié)果表明:本試驗(yàn)工藝條件所成形梯度材料原始顯微組織均為等軸晶,晶界細(xì)長連續(xù)。隨著下壓量的增加,晶粒尺寸逐漸均勻細(xì)化,強(qiáng)度逐漸增加,塑性逐漸變差。相比于傳統(tǒng)鍛造TC11鈦合金強(qiáng)度較高,塑性較差。研究了同一固溶溫度下梯度成形件的顯微組織以及力學(xué)性能的變化規(guī)律。結(jié)果表明:隨著下壓量的增大,TC11鈦合金晶界逐漸破碎球化,內(nèi)部組織逐漸由網(wǎng)籃組織過渡到等軸組織,α相由細(xì)條狀球化。合金的強(qiáng)度逐漸降低,塑性逐漸增加。下壓量結(jié)合區(qū)域材料的綜合力學(xué)性能比較優(yōu)異,無結(jié)合不良等現(xiàn)象出現(xiàn),滿足了單合金雙性能功能梯度材料的性能要求。研究了同一下壓量不同固溶溫度的成形件,結(jié)果表明:隨著固溶溫度的升高,晶內(nèi)α相含量減少,α相球化現(xiàn)象明顯,晶粒尺寸... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈦合金三維相圖

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文發(fā)展高強(qiáng)鈦合金的巨大潛力。雙相鈦合金中，可以使組織比較穩(wěn)元素，提高合金的強(qiáng)塑性的元素為β穩(wěn)定元素因此，雙相鈦合金具性能。金綜合了鋁鎂等材料質(zhì)輕、塑性較好的優(yōu)點(diǎn)，又同時擁有鋼鐵等、比剛度、比強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，又可以在高溫下長期作業(yè)。因此，便應(yīng)用于航天航空事業(yè)。來，由于對鈦合金的大量研究，使得鈦合金的生產(chǎn)制造成本大幅并且性能更加優(yōu)異，因而鈦合金才開始在民用行業(yè)開始出現(xiàn)。由其在飛機(jī)以及汽車方面應(yīng)用前景十分廣泛。鈦合金研究起源于航展也促進(jìn)了鈦合金的發(fā)展[3]。鈦合金的出現(xiàn)使得航天航空領(lǐng)域有了。如圖 1-2 所示，為鈦合金材料在波音 777 飛機(jī)上的應(yīng)用。由于鈦使得每架飛機(jī)重量減輕約為 270kg。

第 1 章 緒 論筒以及葉片等構(gòu)件，現(xiàn)也用于制造航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件[4]。1 鈦合金為高溫鈦合金，合金相變點(diǎn)在 990℃-995℃之間，具有優(yōu)良好的綜合力學(xué)性能。傳統(tǒng)加工工藝制造的 TC11 鈦合金構(gòu)件存在材料利用率極低、周期等問題，因此造成了時間以及經(jīng)濟(jì)上的極大浪費(fèi)。從而限制了 TC機(jī)以及發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用�？焖俪尚芜B續(xù)點(diǎn)式鍛壓技術(shù)具有成本低、周期短、效率高等特點(diǎn)和形狀復(fù)雜程度上不受限制約束。因此，激光快速成形連續(xù)點(diǎn)式 鈦合金復(fù)雜構(gòu)件的快速制造開辟了一個新的技術(shù)途徑[5]。如圖 1-3快速成形技術(shù)制造的鈦合金材料的飛機(jī)隔框。此飛機(jī)隔框形狀復(fù)加工制造工藝則需要很大的成本才能實(shí)現(xiàn)。而采用激光快速成形入零件的尺寸生成軌跡，采用數(shù)控操作成形，極大地節(jié)約了成本

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固溶處理對TC11鈦合金環(huán)件組織和硬度的影響[J]. 盧凱凱,段啟輝,周立鵬,李敏娜,肖松濤.  金屬熱處理. 2018(08)
[2]熱處理工藝對TC11鍛件顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 贠鵬飛,楊佩,劉大喆,廖強(qiáng),母果路,葛鵬.  熱加工工藝. 2018(12)
[3]連續(xù)點(diǎn)式鍛壓激光快速成形TC11鈦合金的組織和力學(xué)性能[J]. 席明哲,呂超,吳貞號,尚俊英,周瑋,董榮梅,高士友.  金屬學(xué)報. 2017(09)
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[7]TC11鈦合金4種典型組織靜態(tài)力學(xué)性能對比研究[J]. 顏茜,舒鑫柱,祝菲霞,孫坤.  云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
[8]鈦及鈦合金在汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 姚杰.  山東工業(yè)技術(shù). 2015(23)
[9]激光快速成形梯度復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 張永忠,劉彥濤,曹曄.  航空制造技術(shù). 2015(10)
[10]航空用鈦合金研究進(jìn)展[J]. 金和喜,魏克湘,李建明,周建宇,彭文靜.  中國有色金屬學(xué)報. 2015(02)

碩士論文
[1]TC11鈦合金連續(xù)點(diǎn)式鍛壓激光快速成形工藝與熱處理研究[D]. 吳貞號.燕山大學(xué) 2018
[2]連續(xù)點(diǎn)式鍛壓激光快速成形TC11鈦合金組織與性能研究[D]. 尚俊英.燕山大學(xué) 2017
[3]鈦合金激光熔覆工藝與形狀修復(fù)試驗(yàn)研究[D]. 李倩.大連理工大學(xué) 2010



本文編號：3615047