NiTi形狀記憶合金熱變形行為及變形機(jī)理的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-09 21:54
NiTi形狀記憶合金因其具有形狀記憶效應(yīng)、超彈性和高阻尼等特性,廣泛用于生物醫(yī)療領(lǐng)域、橋梁建筑領(lǐng)域和航空航天等領(lǐng)域。本課題選取我國(guó)XX型號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴口處的NiTi形狀記憶合金為研究對(duì)象,對(duì)其熱變形行為及變形機(jī)理進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,從而為我國(guó)自主航空武器裝備核心部件的熱加工成形技術(shù)提升提供理論支撐。本課題采用Gleeble-3500熱壓縮模擬試驗(yàn)機(jī),對(duì)NiTi形狀記憶合金在750-1050℃、0.005-10s-1、變形程度分別為0.45和0.7條件下進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn)。分析該合金熱壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線,構(gòu)建熱變形本構(gòu)方程,計(jì)算應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m值和熱變形激活能Q值,對(duì)不同變形條件下的微觀組織進(jìn)行觀察與表征,繪制Prasad流變失穩(wěn)準(zhǔn)則下的熱加工圖,預(yù)測(cè)并優(yōu)化該合金熱加工工藝參數(shù)。得到的主要結(jié)論如下:(1)NiTi形狀記憶合金的流變應(yīng)力隨溫度升高或應(yīng)變速率的降低而減小。(2)構(gòu)建該合金Arrhenius熱變形本構(gòu)方程,該本構(gòu)模型能夠較好地預(yù)測(cè)NiTi形狀記憶合金不同熱變形工藝參數(shù)下的流變應(yīng)力。(3)當(dāng)應(yīng)變速率較大時(shí),合金變形不均勻,出現(xiàn)了塑性流變條帶和產(chǎn)生宏觀裂紋...
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 形狀記憶合金概述
1.1.1 形狀記憶合金的發(fā)展
1.1.2 形狀記憶合金的主要特性
1.1.3 形狀記憶合金的種類(lèi)
1.1.4 形狀記憶合金的應(yīng)用
1.2 NiTi形狀記憶合金熱變形行為的研究現(xiàn)狀
1.2.1 NiTi形狀記憶合金熱變形行為國(guó)外研究進(jìn)展
1.2.2 NiTi形狀記憶合金熱變形行為國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
1.3 NiTi形狀記憶合金熱變形行為
1.3.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線
1.3.2 本構(gòu)方程
1.3.3 熱變形參數(shù)
1.3.4 熱變形過(guò)程中動(dòng)態(tài)軟化
1.4 熱加工圖研究進(jìn)展
1.4.1 熱加工圖的分類(lèi)
1.4.2 熱加工圖國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.5 課題研究?jī)?nèi)容及研究意義
1.5.1 課題研究?jī)?nèi)容
1.5.2 課題研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備工具
2.3 組織觀察與分析
2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
2.3.2 光學(xué)顯微鏡(OM)分析
2.3.3 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.4 透射電鏡(TEM)分析
2.3.5 電子背散射衍射(EBSD)分析
第3章 NiTi形狀記憶合金熱變形行為
3.1 NiTi形狀記憶合金的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3.2 NiTi形狀記憶合金應(yīng)變速率敏感性指數(shù)
3.3 本構(gòu)方程的建立
第4章 NiTi形狀記憶合金高溫變形過(guò)程中組織演變
4.1 NiTi形狀記憶合金原始組織
4.2 變形溫度對(duì)合金顯微組織的影響
4.3 應(yīng)變速率對(duì)合金顯微組織的影響
4.4 變形程度對(duì)合金顯微組織的影響
第5章 NiTi形狀記憶合金熱加工圖研究
5.1 熱加工圖模型
5.2 基于動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)熱加工圖理論
5.2.1 基于動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)的耗散率理論
5.2.2 基于動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)的失穩(wěn)判據(jù)準(zhǔn)則
5.3 NiTi形狀記憶合金熱加工圖的建立
5.4 失穩(wěn)區(qū)與穩(wěn)態(tài)區(qū)顯微組織驗(yàn)證
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TiNi合金動(dòng)態(tài)力學(xué)行為應(yīng)變率-溫度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試[J]. 李云飛,曾祥國(guó),陳成. 有色金屬工程. 2018(02)
[2]TA10鈦合金熱加工圖的建立及分析[J]. 蘇娟華,孫浩,任鳳章,陳學(xué)文. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]形狀記憶合金在航空航天上的應(yīng)用[J]. 王悅?cè)? 石化技術(shù). 2017(12)
[4]M35高速鋼的熱變形行為研究[J]. 王堅(jiān),周蕓,馬黨參,遲宏宵,周健. 塑性工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]TA17鈦合金熱力學(xué)行為及加工特性研究[J]. 于輝,劉帥帥,劉利剛,任萬(wàn)波,李軍. 稀有金屬. 2017(01)
[6]Cu-Cr-Zr-Ag合金高溫?zé)嶙冃涡袨榕c變形機(jī)制[J]. 張毅,許倩倩,柴哲,田保紅,劉勇,劉平,陳小紅. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(04)
[7]淺談形狀記憶合金材料的未來(lái)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 王澤蔭. 科技視界. 2014(26)
[8]形狀記憶合金在國(guó)內(nèi)外的利用與發(fā)展[J]. 歐忙. 中外企業(yè)家. 2013(22)
[9]TC11鈦合金熱變形本構(gòu)方程的建立[J]. 張雪敏,曹福洋,岳紅彥,馮義成,郭二軍,康福偉. 稀有金屬材料與工程. 2013(05)
[10]800H合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[J]. 曹宇,邸洪雙,張潔岑,張敬奇,馬天軍. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
碩士論文
[1]U720Li鎳基高溫合金熱變形行為及加工圖研究[D]. 韓寅奔.東北大學(xué) 2012
[2]TC21合金的熱變形行為及加工圖研究[D]. 周舸.東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3715440
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 形狀記憶合金概述
1.1.1 形狀記憶合金的發(fā)展
1.1.2 形狀記憶合金的主要特性
1.1.3 形狀記憶合金的種類(lèi)
1.1.4 形狀記憶合金的應(yīng)用
1.2 NiTi形狀記憶合金熱變形行為的研究現(xiàn)狀
1.2.1 NiTi形狀記憶合金熱變形行為國(guó)外研究進(jìn)展
1.2.2 NiTi形狀記憶合金熱變形行為國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
1.3 NiTi形狀記憶合金熱變形行為
1.3.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線
1.3.2 本構(gòu)方程
1.3.3 熱變形參數(shù)
1.3.4 熱變形過(guò)程中動(dòng)態(tài)軟化
1.4 熱加工圖研究進(jìn)展
1.4.1 熱加工圖的分類(lèi)
1.4.2 熱加工圖國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.5 課題研究?jī)?nèi)容及研究意義
1.5.1 課題研究?jī)?nèi)容
1.5.2 課題研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備工具
2.3 組織觀察與分析
2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
2.3.2 光學(xué)顯微鏡(OM)分析
2.3.3 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.4 透射電鏡(TEM)分析
2.3.5 電子背散射衍射(EBSD)分析
第3章 NiTi形狀記憶合金熱變形行為
3.1 NiTi形狀記憶合金的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3.2 NiTi形狀記憶合金應(yīng)變速率敏感性指數(shù)
3.3 本構(gòu)方程的建立
第4章 NiTi形狀記憶合金高溫變形過(guò)程中組織演變
4.1 NiTi形狀記憶合金原始組織
4.2 變形溫度對(duì)合金顯微組織的影響
4.3 應(yīng)變速率對(duì)合金顯微組織的影響
4.4 變形程度對(duì)合金顯微組織的影響
第5章 NiTi形狀記憶合金熱加工圖研究
5.1 熱加工圖模型
5.2 基于動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)熱加工圖理論
5.2.1 基于動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)的耗散率理論
5.2.2 基于動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)的失穩(wěn)判據(jù)準(zhǔn)則
5.3 NiTi形狀記憶合金熱加工圖的建立
5.4 失穩(wěn)區(qū)與穩(wěn)態(tài)區(qū)顯微組織驗(yàn)證
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TiNi合金動(dòng)態(tài)力學(xué)行為應(yīng)變率-溫度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試[J]. 李云飛,曾祥國(guó),陳成. 有色金屬工程. 2018(02)
[2]TA10鈦合金熱加工圖的建立及分析[J]. 蘇娟華,孫浩,任鳳章,陳學(xué)文. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]形狀記憶合金在航空航天上的應(yīng)用[J]. 王悅?cè)? 石化技術(shù). 2017(12)
[4]M35高速鋼的熱變形行為研究[J]. 王堅(jiān),周蕓,馬黨參,遲宏宵,周健. 塑性工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]TA17鈦合金熱力學(xué)行為及加工特性研究[J]. 于輝,劉帥帥,劉利剛,任萬(wàn)波,李軍. 稀有金屬. 2017(01)
[6]Cu-Cr-Zr-Ag合金高溫?zé)嶙冃涡袨榕c變形機(jī)制[J]. 張毅,許倩倩,柴哲,田保紅,劉勇,劉平,陳小紅. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(04)
[7]淺談形狀記憶合金材料的未來(lái)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 王澤蔭. 科技視界. 2014(26)
[8]形狀記憶合金在國(guó)內(nèi)外的利用與發(fā)展[J]. 歐忙. 中外企業(yè)家. 2013(22)
[9]TC11鈦合金熱變形本構(gòu)方程的建立[J]. 張雪敏,曹福洋,岳紅彥,馮義成,郭二軍,康福偉. 稀有金屬材料與工程. 2013(05)
[10]800H合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[J]. 曹宇,邸洪雙,張潔岑,張敬奇,馬天軍. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
碩士論文
[1]U720Li鎳基高溫合金熱變形行為及加工圖研究[D]. 韓寅奔.東北大學(xué) 2012
[2]TC21合金的熱變形行為及加工圖研究[D]. 周舸.東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3715440
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