塑性微成形技術(shù)以其大批量、高生產(chǎn)率、高精度、高可靠性、低成本、無污染以及良好的微型構(gòu)件性能等優(yōu)點,成為薄板類微結(jié)構(gòu)件制造的關(guān)鍵技術(shù)。塑性微成形中尺寸效應(yīng)的存在限制了傳統(tǒng)宏觀成形相對成熟的加工工藝技術(shù)和理論在介觀尺度塑性成形領(lǐng)域的直接應(yīng)用。隨著航空航天、核工業(yè)、武器裝備和能源等領(lǐng)域產(chǎn)品微型化的發(fā)展,具有優(yōu)異綜合性能的鎳基高溫合金薄板成為這些領(lǐng)域微型構(gòu)件的關(guān)鍵材料。由于微觀組織和強化機制的復(fù)雜性,關(guān)于試樣厚度、晶粒尺寸和析出相尺寸與含量等多因素耦合作用影響下的鎳基高溫合金介觀尺度塑性變形行為缺乏深入的研究。本文旨在揭示鎳基高溫合金介觀尺度塑性變形機理,為鎳基高溫合金薄板微結(jié)構(gòu)件成形工藝提供理論依據(jù),對于促進其在介觀尺度成形領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用具有實際的應(yīng)用價值。本文設(shè)計了高溫固溶處理方案、高溫時效處理方案、雙級時效處理方案,制備了不同微觀組織的GH4169合金薄板試樣�；诠鈱W(xué)顯微鏡、EBSD、SEM和TEM研究了微觀組織演化行為,發(fā)現(xiàn)晶粒尺寸隨著固溶溫度的升高顯著增加,δ相和γ″/γ′相隨著時效時間的增加其粒徑和體積含量顯著增加。開展了GH4169合金薄板室溫微拉伸實驗,分析了試樣厚度、晶粒尺... 

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 塑性微成形技術(shù)
    1.3 流動應(yīng)力尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.4 斷裂損傷尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.5 成形性尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及方案
    2.1 引言
    2.2 實驗材料及試樣制備
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 試樣制備
        2.2.3 熱處理方案
    2.3 微觀組織表征
    2.4 實驗方案
        2.4.1 微拉伸實驗
        2.4.2 基于DIC技術(shù)的原位微拉伸實驗
        2.4.3 基于SR-CT技術(shù)的原位微拉伸實驗
第3章 GH4169合金微觀組織調(diào)控及微拉伸力學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 GH4169合金微觀組織調(diào)控
        3.2.1 基體γ相微觀組織調(diào)控
        3.2.2 δ相微觀組織調(diào)控
        3.2.3 γ′′/γ′相微觀組織調(diào)控
    3.3 GH4169合金微拉伸力學(xué)性能
        3.3.1 晶粒尺寸對力學(xué)性能的影響
        3.3.2 析出相對力學(xué)性能的影響
        3.3.3 試樣厚度對力學(xué)性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 GH4169合金微拉伸流動應(yīng)力尺寸效應(yīng)機理
    4.1 引言
    4.2 GH4169合金微拉伸流動應(yīng)力尺寸效應(yīng)
        4.2.1 晶粒尺寸對流動應(yīng)力尺寸效應(yīng)的影響
        4.2.2 δ相對流動應(yīng)力尺寸效應(yīng)的影響
        4.2.3 γ′′/γ′相對流動應(yīng)力尺寸效應(yīng)的影響
    4.3 GH4169合金微拉伸材料本構(gòu)建模
        4.3.1 強化理論
        4.3.2 基體γ相材料本構(gòu)建模
        4.3.3 含δ相材料本構(gòu)建模
        4.3.4 含γ′′/γ′相材料本構(gòu)建模
    4.4 本章小結(jié)
第5章 GH4169合金微拉伸應(yīng)變局域化及斷裂機理
    5.1 引言
    5.2 GH4169合金微拉伸晶粒取向演化行為
    5.3 GH4169合金微拉伸表面粗化
    5.4 GH4169合金微拉伸局域應(yīng)變演化行為
    5.5 GH4169合金微拉伸斷裂行為及機理
        5.5.1 孔洞演化行為
        5.5.2 斷口形貌特征
        5.5.3 斷裂機理
    5.6 本章小結(jié)
第6章 GH4169合金介觀尺度成形極限實驗研究
    6.1 引言
    6.2 介觀尺度成形極限實驗方案
        6.2.1 成形極限試樣及裝置設(shè)計
        6.2.2 成形極限應(yīng)變測量
    6.3 GH4169合金介觀尺度成形極限圖
        6.3.1 晶粒尺寸對成形極限的影響
        6.3.2 析出相對成形極限的影響
    6.4 不同應(yīng)變路徑下塑性變形行為
        6.4.1 應(yīng)變路徑
        6.4.2 變形機理
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]304不銹鋼薄板微成形行為實驗研究[J]. 李河宗,李金亮.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(25)
[2]微成形技術(shù)在塑性加工中的應(yīng)用研究[J]. 王勻,周建忠,戴亞春,許楨英.  鍛壓技術(shù). 2005(06)

博士論文
[1]超細晶純銅微成形機理及充填行為研究[D]. 李建偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]純鎳微成形流動應(yīng)力尺寸效應(yīng)及充填行為研究[D]. 王傳杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]數(shù)字圖像相關(guān)方法及其在材料力學(xué)性能測試中的應(yīng)用[D]. 劉小勇.吉林大學(xué) 2012

碩士論文
[1]晶粒尺寸和應(yīng)變速率對紫銅力學(xué)性能與變形行為的影響研究[D]. 劉錚.山東大學(xué) 2019
[2]采用DIC方法的車用鋁合金成形性能研究[D]. 陳天明.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]微尺度下純銅箔的力學(xué)性能及彎曲回彈研究[D]. 姚瑤.山東大學(xué) 2015



本文編號：3647773