近年來我國在航空航天、高速列車等領域取得了長足的進步,同時對材料也提出了更高的要求,ZrTiAlV合金因其具有鈦合金和鋯合金兩者的優(yōu)異性能,在航空航天領域具有良好的發(fā)展空間。工程材料在實際使用過程中不可避免的會受到交變載荷的影響,導致疲勞失效。因此開展材料的疲勞行為及疲勞斷裂機理研究,具有重要意義。本文以自主研發(fā)的新型ZrTiAlV合金為對象,用MTS疲勞試驗機分別對鍛造態(tài)和退火態(tài)的ZrTiAlV合金,在室溫下進行了高周疲勞性能的研究。根據差示掃描量熱分析(DSC)測定的合金相變溫度,制定了退火工藝。用萬能材料試驗機測試了退火狀態(tài)ZrTiAlV合金的力學性能,測試結果表明在700℃退火,保溫2h的合金具有最佳的綜合力學性能。對鍛造態(tài)和退火態(tài)ZrTiAlV合金的高周疲勞S-N曲線分析發(fā)現(xiàn),兩種狀態(tài)的鋯合金,在循環(huán)周次達到10⁷時均沒有發(fā)生疲勞斷裂。其中鍛造態(tài)鋯合金的疲勞極限為720 MPa,疲勞強度比為0.65,退火態(tài)鋯合金的疲勞極限為790 MPa,疲勞強度比為0.71。在825 MPa的應力水平下,兩種狀態(tài)鋯合金的疲勞壽命相等。當應力水平大于825 MPa時,鍛...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 材料疲勞研究的發(fā)展歷史
    1.3 材料疲勞行為
        1.3.1 材料疲勞定義
        1.3.2 金屬疲勞的影響因素
        1.3.3 提高材料疲勞性能的途徑
    1.4 材料疲勞的試驗方法及材料的疲勞極限
        1.4.1 材料疲勞的試驗方法
        1.4.2 材料疲勞極限
    1.5 ZrTiAlV合金的組織及疲勞研究現(xiàn)狀
        1.5.1 ZrTiAlV合金的組織結構
        1.5.2 ZrTiAlV合金疲勞研究現(xiàn)狀
    1.6 本論文的主要研究內容
第2章 材料制備與研究方法
    2.1 ZrTiAlV合金的制備方法
    2.2 合金熱處理方法
    2.3 力學性能測試
        2.3.1 單軸拉伸性能測試
        2.3.2 高周疲勞性能測試
    2.4 合金表征和測試的方法
        2.4.1 XRD物相分析
        2.4.2 差示掃描量熱法
        2.4.3 金相組織觀察
        2.4.4 SEM組織觀察和EDS分析
        2.4.5 TEM組織觀察
        2.4.6 硬度測試
第3章 鍛造態(tài)ZrTiAlV合金的疲勞性能
    3.1 引言
    3.2 鍛造態(tài)ZrTiAlV合金的微觀組織結構和力學性能
        3.2.1 XRD分析
        3.2.2 DSC分析
        3.2.3 鍛造態(tài)合金微觀組織結構
    3.3 鍛造態(tài)ZrTiAlV合金高周疲勞性能
        3.3.1 合金的S-N曲線
        3.3.2 疲勞斷裂機理分析
        3.3.3 疲勞裂紋源的EDS分析
    3.4 本章小結
第4章 退火態(tài)ZrTiAlV合金疲勞性能
    4.1 引言
    4.2 退火態(tài)ZrTiAlV合金的微觀組織結構和力學性能
        4.2.1 熱處理工藝
        4.2.2 退火態(tài)合金微觀組織結構
    4.3 退火態(tài)ZrTiAlV合金高周疲勞性能
        4.3.1 退火態(tài)合金的S-N曲線
        4.3.2 疲勞斷裂機理分析
    4.4 本章小結
第5章 鍛造態(tài)與退火態(tài)ZrTiAlV合金的疲勞特性分析與比較
    5.1 微觀組織與力學性能分析
    5.2 拉伸斷口掃描分析
    5.3 疲勞性能分析
    5.4 近斷口區(qū)TEM分析
    5.5 疲勞裂紋萌生機理
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3765953