TiAl基合金作為一種新型的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料,具有低密度、高比強(qiáng)度、高比模量、優(yōu)異的抗氧化、阻燃性及抗蠕變性能等優(yōu)點(diǎn),在航空、航天、船舶和汽車等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。通常金屬多晶體的晶界厚度很小,但往往對(duì)多晶材料的力學(xué)性能有較大的影響。本研究將晶界及其影響區(qū)綜合看作是具有一定厚度的界面層,認(rèn)為晶界是一個(gè)與晶粒內(nèi)部相區(qū)別的承受變形和應(yīng)力的區(qū)域,并賦予晶界特定的本構(gòu)模型,建立能夠有效描述晶界力學(xué)行為的計(jì)算模擬體系。進(jìn)而,本研究采用晶體塑性有限元方法(CPFEM),同時(shí)考慮位錯(cuò)滑移、形變孿晶和晶界效應(yīng),建立具有不同晶界厚度與晶界取向差角度的γ-TiAl雙晶體模型和考慮兩種晶界類型的γ-TiAl三晶體模型,通過Abaqus/UMAT平臺(tái)進(jìn)行數(shù)值實(shí)現(xiàn)并編寫子程序。研究變形過程中晶界和晶粒取向?qū)﹄p晶體和三晶體塑性微觀變形機(jī)制的影響。主要內(nèi)容如下:室溫下γ-TiAl雙晶拉伸變形受到晶粒取向與晶界的影響,晶粒取向一定時(shí),適當(dāng)增加晶界厚度不僅可以有效協(xié)調(diào)晶界兩側(cè)相鄰晶粒的塑性變形,而且能夠提高材料整體的塑性變形能力。晶界影響區(qū)域一定時(shí),小角度晶界較于大角度晶界,不論是兩個(gè)晶粒內(nèi)還是晶界內(nèi),都表現(xiàn)出較好...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1（a）TRENT-1000發(fā)動(dòng)機(jī)中的TiAl基合金葉片

性、抗氧化性和阻燃性優(yōu)異[1-8]。近年來，該合金以其突出的性能特點(diǎn)，在各行各業(yè)中逐漸嶄露頭角，不僅在航空航天、海洋工程、汽車等大型制造產(chǎn)品中有了一定的應(yīng)用，在醫(yī)療器械、體育用品、休閑用品等領(lǐng)域內(nèi)也具有較高的實(shí)用價(jià)值。尤其是在服役條件惡劣的航空航天領(lǐng)域，對(duì)輕質(zhì)和減重的追求可以算是....

圖1-2CPFEM模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖對(duì)比

圖1-2CPFEM模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖對(duì)比[27]綜上所述，采用晶體塑性有限元方法進(jìn)行模擬計(jì)算，不僅可以大大節(jié)省人力物力，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，且模擬結(jié)果能夠很好地和實(shí)驗(yàn)吻合，在很大程度上能夠起到指導(dǎo)實(shí)踐的作用，因此在實(shí)際的工程應(yīng)用和科研工作中具有十分重要的意義。本研究基....

圖1-3Ti-Al二元體系相圖

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文計(jì)算方法通過材料的組成成分來判斷材料可能的結(jié)構(gòu)，計(jì)算材料由能，找出平衡態(tài)下最合適的組織成分，以此來確定相圖。因此學(xué)方法來研究TiAl體系的相平衡圖，結(jié)合理論和計(jì)算來判斷材料，將會(huì)極大地提高工作效率，推動(dòng)TiAl合金的發(fā)展進(jìn)程。如圖1最權(quán)威的TiAl....

圖1-4鈦鋁基合金四種典型的組織

圖1-4鈦鋁基合金四種典型的組織[41]本研究采用<hkl]來區(qū)分不同的晶向，括號(hào)中h和k可以改變位置和正負(fù)變�；葡涤赡硞�(gè)滑移面和這個(gè)滑移面上的一個(gè)滑移方向所組成，該合金錯(cuò)分為三種：普通位錯(cuò)滑移晶向1/2<110]、超滑移晶向1/2<101]、孿生滑6<112]....

本文編號(hào)：3911243