裝備的輕量化在航空航天和汽車等事業(yè)的發(fā)展中起著至關重要的作用。鈦合金綜合性能優(yōu)良,比強度高,是實現(xiàn)輕量化的最佳材料之一。但其軸類件的傳統(tǒng)加工方法具有一定局限性,因而開展鈦合金軸類件楔橫軋近凈成形關鍵技術研究。利用楔橫軋成形軸類件的有利優(yōu)勢生產(chǎn)鈦合金軸類件,解決了傳統(tǒng)加工方法(切削、鍛造和鑄造等)加工鈦合金軸類件時成形困難,工序繁瑣,精度不夠等問題,進一步提高生產(chǎn)效率、材料利用率和產(chǎn)品質(zhì)量。采用DEFORM-3D宏微觀數(shù)值模擬,鈦合金軸類件楔橫軋軋制實驗和金相實驗相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)地研究了TC4鈦合金軸類件楔橫軋成形過程中的宏觀質(zhì)量影響因素和微觀組織演變規(guī)律。(1)宏觀方面:初步確定鈦合金楔橫軋工藝參數(shù)和軋制參數(shù)的基礎上,進行數(shù)值模擬。研究了工藝參數(shù)和坯料尺寸對TC4鈦合金楔橫軋軸類件端部質(zhì)量影響規(guī)律及影響主次順序;基于正交試驗設計法,探究了工藝參數(shù)和軋制參數(shù)對縮頸量的影響規(guī)律,獲得了最優(yōu)參數(shù)組合,并應用統(tǒng)計數(shù)據(jù)軟件SPSS,得到各參數(shù)與縮頸量的線性回歸方程;探究了工藝參數(shù)對TC4鈦合金楔橫軋力能參數(shù)的影響規(guī)律,并研究了各工藝參數(shù)對軋制力矩影響的主次順序。(2)微觀方面:通過α+β兩...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 楔橫軋工藝的發(fā)展與應用
    1.2 鈦合金軸類件楔橫軋研究現(xiàn)狀
    1.3 鈦合金的簡介
        1.3.1 鈦合金的應用
        1.3.2 鈦合金的分類
        1.3.3 鈦合金的微觀組織
    1.4 課題意義與主要內(nèi)容
        1.4.1 課題意義
        1.4.2 課題主要內(nèi)容
2 鈦合金楔橫軋端部質(zhì)量影響分析
    2.1 有限元模型的建立
    2.2 凹心產(chǎn)生機理分析
    2.3 凹心值測量方法
    2.4 各工藝參數(shù)對端部質(zhì)量的影響
        2.4.1 工藝參數(shù)
        2.4.2 成形角對端部質(zhì)量的影響
        2.4.3 展寬角對端部質(zhì)量的影響
        2.4.4 斷面收縮率對端部質(zhì)量的影響
        2.4.5 坯料尺寸對端部質(zhì)量的影響
        2.4.6 工藝參數(shù)對端部質(zhì)量的影響主次
    2.5 本章小結(jié)
3 鈦合金楔橫軋軋件縮頸影響分析
    3.1 縮頸量測量
        3.1.1 縮頸條件分析
        3.1.2 縮頸測量計算
    3.2 試驗方案及結(jié)果
        3.2.1 試驗因素與水平
        3.2.2 試驗結(jié)果
    3.3 試驗結(jié)果分析
        3.3.1 極差分析
        3.3.2 方差分析
        3.3.3 縮頸量回歸方程
    3.4 本章小結(jié)
4 鈦合金楔橫軋力能參數(shù)分析
    4.1 力能參數(shù)的理論計算
    4.2 工藝參數(shù)的確定
    4.3 工藝參數(shù)對力能參數(shù)的影響
        4.3.1 成形角
        4.3.2 展寬角
        4.3.3 斷面收縮率
        4.3.4 坯料直徑
        4.3.5 工藝參數(shù)對力能參數(shù)的影響主次分析
    4.4 本章小結(jié)
5 鈦合金楔橫軋微觀組織演變規(guī)律研究
    5.1 TC4 鈦合金本構(gòu)方程與動態(tài)再結(jié)晶方程
        5.1.1 TC4 鈦合金本構(gòu)方程
        5.1.2 TC4 鈦合金動態(tài)再結(jié)晶方程
    5.2 α+β兩相區(qū)動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的模擬分析
        5.2.1 α+β兩相區(qū)模擬工藝參數(shù)確定
        5.2.2 α+β兩相區(qū)軋制各階段動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)分析
        5.2.3 α+β兩相區(qū)軋制溫度對動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的影響
        5.2.4 α+β兩相區(qū)軋制速度對動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的影響
        5.2.5 α+β兩相區(qū)斷面收縮率對動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的影響
    5.3 β單相區(qū)軋制微觀組織分析
        5.3.1 β單相區(qū)模擬工藝參數(shù)確定
        5.3.2 β 單相區(qū)軋制各階段動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)分析
        5.3.3 β 單相區(qū)軋制溫度對晶粒尺寸的影響
        5.3.4 β 單相區(qū)軋制速度對晶粒尺寸的影響
        5.3.5 β 單相區(qū)斷面收縮率對晶粒尺寸的影響
    5.4 CA法模擬分析
        5.4.1 動態(tài)再結(jié)晶CA模型建立
        5.4.2 CA法模擬結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
6 TC4 鈦合金楔橫軋軋制實驗與金相實驗
    6.1 實驗準備
        6.1.1 楔橫軋軋制實驗
        6.1.2 金相實驗
    6.2 端部質(zhì)量實驗分析
    6.3 縮頸實驗分析
    6.4 力能參數(shù)實驗分析
    6.5 α+β兩相區(qū)軋制微觀組織分析
        6.5.1 軋制溫度對α+β兩相區(qū)TC4 顯微組織的影響
        6.5.2 軋制速度對α+β兩相區(qū)TC4 顯微組織的影響
        6.5.3 斷面收縮率對α+β兩相區(qū)TC4 顯微組織的影響
        6.5.4 冷卻方式對α+β兩相區(qū)TC4 顯微組織的影響
    6.6 β單相區(qū)軋制微觀組織分析
        6.6.1 軋制溫度對β單相區(qū)TC4 顯微組織的影響
        6.6.2 軋制速度對β單相區(qū)TC4 顯微組織的影響
        6.6.3 斷面收縮率對β單相區(qū)TC4 顯微組織的影響
        6.6.4 冷卻方式對β單相區(qū)TC4 顯微組織的影響
    6.7 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
在學所獲成果
致謝



本文編號：3859977