本文關(guān)鍵詞：GH2036合金激光沖擊晶粒細(xì)化及耐腐蝕性能優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高溫鐵基合金是生產(chǎn)航空渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪盤和緊固件的重要材料,在長時(shí)間的中高溫環(huán)境下服役后,會出現(xiàn)性能的衰退,甚至造成安全事故,因此有必要對合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能進(jìn)行強(qiáng)化。激光沖擊強(qiáng)化作為一項(xiàng)全新的表面強(qiáng)化技術(shù),利用沖擊過程中產(chǎn)生的高應(yīng)變率動態(tài)沖擊波作用于材料表面,引起劇烈塑性變形,從而大幅提升合金的綜合力學(xué)性能,延長其使用壽命。本文以GH2036合金為研究對象,通過宏觀力學(xué)和微觀結(jié)構(gòu)兩方面實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了激光沖擊對GH2036合金綜合力學(xué)性能和耐腐蝕性強(qiáng)化的可行性,并總結(jié)出強(qiáng)化機(jī)理。論文的主要工作和研究結(jié)論如下:(1)理論上分析了激光沖擊波作用于材料表面,引起塑性變形的響應(yīng)過程。獲得了激光沖擊作用下合金微觀結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律及作用機(jī)理,通過理論分析和計(jì)算,優(yōu)化了激光沖擊GH2036合金的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。(2)研究了激光沖擊作用下GH2036合金的表面形貌、粗糙度、顯微硬度和殘余應(yīng)力的變化。總結(jié)并論述了激光沖擊GH2036合金力學(xué)性能強(qiáng)化的作用機(jī)理是析出相強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化以及細(xì)晶強(qiáng)化的綜合作用,其中析出相和位錯(cuò)共同作用促成了位錯(cuò)強(qiáng)化。建立了激光沖擊GH2036合金的晶粒細(xì)化模型:激光沖擊過程中,散亂分布的位錯(cuò)因塑性變形而大量增殖,同時(shí)相互作用形成位錯(cuò)纏結(jié)、位錯(cuò)胞等多種位錯(cuò)結(jié)構(gòu);位錯(cuò)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步演變,形成取向隨機(jī)的亞晶界;隨著系統(tǒng)內(nèi)能量的穩(wěn)定,晶粒細(xì)化完成。(3)探究了GH2036合金在熱腐蝕和電化學(xué)腐蝕中抗腐蝕能力的變化規(guī)律,從宏觀和微觀角度證明了激光沖擊對GH2036合金耐腐蝕性能的提升作用,建立了氧化膜剝落和腐蝕凹坑的形成模型,并從理論上總結(jié)出強(qiáng)化原因。研究結(jié)果表明:殘余壓應(yīng)力的增加和耐熱耐腐蝕析出相的增殖是激光強(qiáng)化耐腐蝕性能的重要原因。殘余壓應(yīng)力抑制了腐蝕產(chǎn)物的剝落和裂紋的產(chǎn)生,防止腐蝕的進(jìn)一步加劇;激光沖擊作用后析出相數(shù)目的增多和微觀結(jié)構(gòu)的變化使得合金表層結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,提升了腐蝕啟動的閥值,增加了耐腐蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：激光沖擊 位錯(cuò)強(qiáng)化 GH2036合金 析出相 細(xì)晶強(qiáng)化 耐腐蝕性
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG132.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 研究背景10
• 1.2 鐵基合金的分類及性能10-11
• 1.3 金屬腐蝕研究的意義及重要性11
• 1.4 激光強(qiáng)化技術(shù)簡介11-20
• 1.4.1 激光沖擊強(qiáng)化原理12-13
• 1.4.2 激光誘導(dǎo)的沖擊波13-16
• 1.4.3 劇烈的塑性變形與晶粒細(xì)化機(jī)理16-18
• 1.4.4 激光沖擊強(qiáng)化的影響因素18-20
• 1.5 國內(nèi)外激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀20-21
• 1.6 選題意義和研究內(nèi)容21-23
• 1.6.1 選題意義21
• 1.6.2 研究內(nèi)容21-23
• 第二章 激光沖擊強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)及性能檢測方案設(shè)計(jì)23-35
• 2.1 激光沖擊強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)23-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備23-24
• 2.1.2 激光沖擊工藝參數(shù)的選定24-26
• 2.1.3 激光沖擊實(shí)驗(yàn)方案26-27
• 2.2 熱處理實(shí)驗(yàn)27
• 2.3 腐蝕實(shí)驗(yàn)27-29
• 2.3.1 熱腐蝕實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.3.2 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.4 表面形貌及力學(xué)性能測試實(shí)驗(yàn)29-32
• 2.4.1 三維形貌和粗糙度的測量29-30
• 2.4.2 顯微硬度的測量30-31
• 2.4.3 殘余應(yīng)力的測量31-32
• 2.5 微觀組織的觀測32-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 GH2036合金激光沖擊晶粒細(xì)化與位錯(cuò)強(qiáng)化機(jī)理研究35-50
• 3.1 前言35
• 3.2 表面形貌及粗糙度的變化35-36
• 3.3 顯微硬度變化與分析36-40
• 3.3.1 表面顯微硬度的分布36-38
• 3.3.2 深度方向上的顯微硬度分布38-40
• 3.4 殘余應(yīng)力分布與分析40-41
• 3.5 微觀組織的變化與分析41-47
• 3.5.1 GH2036高溫鐵基合金的原始形態(tài)41-42
• 3.5.2 析出相大小變化及分布特征42-46
• 3.5.3 位錯(cuò)強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化46-47
• 3.6 激光沖擊作用下GH2036鐵基合金的晶粒細(xì)化模型47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第四章 激光沖擊GH2036鐵基合金腐蝕性能的研究50-64
• 4.1 熱腐蝕實(shí)驗(yàn)50-56
• 4.1.1 熱腐蝕性研究概述50-51
• 4.1.2 合金熱腐蝕動力學(xué)分析51-52
• 4.1.3 腐蝕產(chǎn)物表面形貌與成分分析52-56
• 4.2 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)56-60
• 4.2.1 極化曲線的測量56-57
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-60
• 4.3 耐腐蝕性能強(qiáng)化的機(jī)理分析60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 總結(jié)64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與科研情況71

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