TiAl基合金作為一種新型的輕質高溫結構材料,具有低密度、高比強度、高比模量、優(yōu)異的抗氧化、阻燃性及抗蠕變性能等優(yōu)點,在航空、航天、船舶和汽車等領域具有廣闊的應用前景。通常金屬多晶體的晶界厚度很小,但往往對多晶材料的力學性能有較大的影響。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,認為晶界是一個與晶粒內部相區(qū)別的承受變形和應力的區(qū)域,并賦予晶界特定的本構模型,建立能夠有效描述晶界力學行為的計算模擬體系。進而,本研究采用晶體塑性有限元方法(CPFEM),同時考慮位錯滑移、形變孿晶和晶界效應,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平臺進行數(shù)值實現(xiàn)并編寫子程序。研究變形過程中晶界和晶粒取向對雙晶體和三晶體塑性微觀變形機制的影響。主要內容如下: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,適當增加晶界厚度不僅可以有效協(xié)調晶界兩側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,小角度晶界較于大角度晶界,不論是兩個晶粒內還是晶界內,都表現(xiàn)出較好...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1（a）TRENT-1000發(fā)動機中的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，在各行各業(yè)中逐漸嶄露頭角，不僅在航空航天、海洋工程、汽車等大型制造產品中有了一定的應用，在醫(yī)療器械、體育用品、休閑用品等領域內也具有較高的實用價值。尤其是在服役條件惡劣的航空航天領域，對輕質和減重的追求可以算是....

圖1-2CPFEM模擬結果與實驗結果對比圖對比

圖1-2CPFEM模擬結果與實驗結果對比圖對比[27]綜上所述，采用晶體塑性有限元方法進行模擬計算，不僅可以大大節(jié)省人力物力，帶來巨大的經濟效益，且模擬結果能夠很好地和實驗吻合，在很大程度上能夠起到指導實踐的作用，因此在實際的工程應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

湘潭大學碩士學位論文計算方法通過材料的組成成分來判斷材料可能的結構，計算材料由能，找出平衡態(tài)下最合適的組織成分，以此來確定相圖。因此學方法來研究TiAl體系的相平衡圖，結合理論和計算來判斷材料，將會極大地提高工作效率，推動TiAl合金的發(fā)展進程。如圖1最權威的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，括號中h和k可以改變位置和正負變�；葡涤赡硞€滑移面和這個滑移面上的一個滑移方向所組成，該合金錯分為三種：普通位錯滑移晶向1/2<110]、超滑移晶向1/2<101]、孿生滑6<112]....

本文編號：3911243