Ti₂AlNb基合金因其低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度、抗氧化、耐腐蝕以及優(yōu)異的高溫力學(xué)性能等特點(diǎn)被廣泛關(guān)注,有望替代現(xiàn)有高密度鎳基合金作為航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫結(jié)構(gòu)材料。Ti-22Al-25Nb合金是新一代Ti₂AlNb基合金中最優(yōu)的成分比,擁有最佳的綜合性能和廣泛的應(yīng)用前景。但因其成形性能差和加工過程組織性能控制困難等問題嚴(yán)重制約著合金的應(yīng)用。Ti-22Al-25Nb合金由正交結(jié)構(gòu)的O、密排六方結(jié)構(gòu)的α₂和體心立方結(jié)構(gòu)的B2三相構(gòu)成,由于合金相含量、形態(tài)和尺寸變化多樣,使得相變過程復(fù)雜,且目前對(duì)其相變尚無系統(tǒng)研究,導(dǎo)致對(duì)合金組織性能和塑性變形行為研究不夠透辟。三相組織的合金具有最佳服役性能,但三相區(qū)相變過程表征困難,研究匱乏,迫切需要對(duì)合金相變過程,特別是三相區(qū)相變進(jìn)行系統(tǒng)深入研究。對(duì)Ti-22Al-25Nb合金O、α₂和B2三相變形機(jī)制及其交互作用機(jī)制的研究,能從本質(zhì)機(jī)理層面揭示合金塑性變形行為,為熱加工工藝參數(shù)的制定和組織性能控制提供理論指導(dǎo)。基于此本文系統(tǒng)研究了Ti-22Al-25Nb合金相變過...

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 Ti₂AlNb基合金及相結(jié)構(gòu)
        1.2.1 Ti₂AlNb基合金概述
        1.2.2 Ti₂AlNb基合金三相結(jié)構(gòu)
        1.2.3 Ti₂AlNb基合金相轉(zhuǎn)變過程
    1.3 Ti₂AlNb基合金的塑性加工研究
        1.3.1 Ti₂AlNb基合金的鍛造及軋制
        1.3.2 Ti₂AlNb基合金超塑性成形
        1.3.3 Ti₂AlNb基合金熱氫工藝
        1.3.4 Ti-22Al-25Nb合金熱加工圖
        1.3.5 表面組織形態(tài)改變與表面性能
    1.4 Ti-22Al-25Nb合金組織與力學(xué)性能的關(guān)系
    1.5 Ti₂AlNb基合金塑性變形及斷裂機(jī)理研究
        1.5.1 Ti₂AlNb基合金斷裂機(jī)制
        1.5.2 Ti₂AlNb基合金塑性變形機(jī)制
    1.6 課題研究的意義及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 熱處理工藝
    2.3 拉伸實(shí)驗(yàn)
    2.4 納米壓痕標(biāo)記及硬度測(cè)定
    2.5 X射線衍射分析(XRD)
    2.6 顯微組織分析
        2.6.1 光學(xué)組織分析
        2.6.2 掃描電子顯微組織分析
        2.6.3 EBSD顯微組織分析
        2.6.4 透射電子顯微組織分析
第3章 Ti-22Al-25Nb合金B(yǎng)2、O和 α₂相轉(zhuǎn)變機(jī)制
    3.1 引言
    3.2 700 ℃退火組織
    3.3 升溫相變研究
        3.3.1 晶粒細(xì)化及析出相分布規(guī)律
        3.3.2 析出相形態(tài)演變規(guī)律
    3.4 升溫相變機(jī)制
        3.4.1 升溫相變機(jī)制圖
        3.4.2 O相球化及O→α₂相變機(jī)制
    3.5 降溫相變過程
        3.5.1 930 ℃及960℃隨爐冷卻
        3.5.2 1020 ℃隨爐冷卻
        3.5.3 1200 ℃隨爐冷卻
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Ti-22Al-25Nb合金室溫塑性變形機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 拉伸試樣及準(zhǔn)原位拉伸過程
        4.2.1 拉伸試樣
        4.2.2 準(zhǔn)原位拉伸過程
    4.3 原始組織分析
    4.4 室溫拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線
    4.5 準(zhǔn)原位拉伸變形行為
        4.5.1 B2+α₂組織合金變形行為
        4.5.2 B2 織構(gòu)+α₂組織合金變形行為
        4.5.3 B2+O+α₂組織合金變形行為
    4.6 B2、O和 α₂三相變形機(jī)制
        4.6.1 滑移系分析模型
        4.6.2 B2 相滑移行為
        4.6.3 B2 相滑移不均勻性
        4.6.4 α₂相強(qiáng)化及變形行為
        4.6.5 O相變形行為
    4.7 B2與O相交互作用機(jī)制
    4.8 本章小結(jié)
第5章 溫度和組織對(duì)Ti-22Al-25Nb合金變形及斷裂機(jī)制的影響
    5.1 引言
    5.2 溫度和組織雙重作用下合金的塑性變形行為
        5.2.1 工程應(yīng)力應(yīng)變曲線
        5.2.2 微觀組織的演變規(guī)律
        5.2.3 B2 相動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程
    5.3 組織對(duì)合金塑性變形行為的影響
        5.3.1 原始組織分析
        5.3.2 組織穩(wěn)定性分析
        5.3.3 不同組織合金的應(yīng)力應(yīng)變曲線
    5.4 溫度對(duì)4種組織形態(tài)合金變形和斷裂機(jī)制的影響
        5.4.1 B2 單相合金
        5.4.2 B2+α₂雙相合金
        5.4.3 B2+條狀/球化O+顆粒α₂三相合金
        5.4.4 B2+條狀/針狀O+條狀α₂三相合金
        5.4.5 溫度和組織對(duì)合金變形及斷裂機(jī)制的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 Ti-22Al-25Nb合金表面α₂相富集機(jī)制
    6.1 引言
    6.2 表面富α₂相層演變規(guī)律
    6.3 表面富α₂相層形成機(jī)制
    6.4 高溫拉伸表面撕裂現(xiàn)象
    6.5 高溫拉伸表面撕裂機(jī)制
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3764701