本文關(guān)鍵詞：工業(yè)純鈦板材的成形性能及各向異性研究

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【摘要】：鈦及其合金具有比強(qiáng)度高,生物相容性好,良好的耐熱性和耐腐蝕性等優(yōu)點,在航空航天、醫(yī)療和汽車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于鈦的六方晶體結(jié)構(gòu)和織構(gòu)的影響,使其在成形的過程中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的各向異性,從而限制了鈦的進(jìn)一步應(yīng)用。本文通過拉伸、成形極限、拉深和杯突等實驗系統(tǒng)地研究了0.6mm工業(yè)純鈦板材的成形性能及各向異性;研究了軋制路徑和軋制壓下量對工業(yè)純鈦板材顯微組織和力學(xué)性能及各向異性的影響,利用光學(xué)顯微技術(shù)(OM)和X射線衍射(XRD)等技術(shù)手段研究了軋制路徑和壓下量對工業(yè)純鈦板材組織和性能的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)工業(yè)純鈦板材在室溫下表現(xiàn)出良好的成形性能,其極限拉深比為2.0,杯突值為10.4mm;但同時也存在嚴(yán)重的各向異性,在RD、45°和TD方向上σ0.2從172MPa增加到212MPa,r值從1.65增加到3.30,σb從386MPa降低到288MPa,δ由48.3%減小到30.2%,n值從0.195減小到0.081。在杯形件的拉深過程中,肩部在RD、45°和TD三個方向上的減薄率變化不大,壁部在RD、45°和TD三個方向的增厚率變化較大,分別為34.5%、31%和15.6%,并且在杯形件的45°方向上出現(xiàn)了明顯的制耳現(xiàn)象,制耳率為12.3%;在成形極限實驗過程中沿RD方向加工的試樣比沿TD方向加工的試樣表現(xiàn)出更好的成形性能;在杯突實驗的過程中發(fā)現(xiàn)全部試樣的裂紋走向都平行于TD方向。(2)通過三種不同軋制路徑將3mm工業(yè)純鈦板材軋制到0.9mm。用路徑A(沿RD方向軋制)、路徑B(沿TD方向軋制)和路徑C(交叉軋制)分別軋制過后,板材的織構(gòu)強(qiáng)度逐漸降低,塑性應(yīng)變比r值逐漸增大,平面各向異性度△r的絕對值逐漸減小,拉伸實驗表明路徑C得到的板材的力學(xué)性能各向異性明顯小于路徑A和B板材的各向異性,路徑A、B和C軋制的板材在拉深過程中的制耳率分別為17.9%、18.8%和4.9%;杯突值分別為11.6mm、12.7mm和13.6mm。(3)通過在交叉軋制過程中用每道次軋制壓下量分別為0.1mm、0.2mm和0.3mm三種方案將3mm工業(yè)純鈦板材軋到1.4mm。XRD結(jié)果表明三種軋制壓下量下都出現(xiàn)了柱面織構(gòu),但不同軋制壓下量下織構(gòu)的具體組分不同,隨著軋制壓下量的增加,雙峰織構(gòu)逐漸消失。力學(xué)性能測試表明當(dāng)每道次壓下量為0.2mm時,板材表現(xiàn)出的各向異性最小。在三種軋制壓下量下杯突值分別為14.4mm,13.9mm和14.0mm。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)純鈦板材 織構(gòu) 成形性能 各向異性 軋制
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.23;TG339
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-31
• 1.1 引言9-10
• 1.2 鈦的塑性變形機(jī)制10-16
• 1.2.1 鈦的滑移11-13
• 1.2.2 鈦的孿晶形變13-16
• 1.3 鈦的織構(gòu)16-23
• 1.3.1 織構(gòu)的定義和表示方法16-19
• 1.3.2 鈦板的軋制織構(gòu)19-22
• 1.3.3 鈦的再結(jié)晶織構(gòu)22-23
• 1.4 鈦的成形性能和各向異性23-27
• 1.4.1 鈦的成形性能23
• 1.4.2 鈦的各向異性23-27
• 1.5 軋制方式及工藝對板材性能的影響27-30
• 1.5.1 異步軋制27
• 1.5.2 交叉輥軋制27-28
• 1.5.3 等徑角軋制28-29
• 1.5.4 交叉軋制29
• 1.5.5 軋制溫度、壓下量29-30
• 1.6 課題研究工作的目的和內(nèi)容30-31
• 1.6.1 課題研究的目的30
• 1.6.2 課題研究的內(nèi)容30-31
• 2 實驗過程31-39
• 2.1 實驗材料31
• 2.2 力學(xué)性能測試31-33
• 2.2.1 拉伸實驗31
• 2.2.2 實驗數(shù)據(jù)處理31-33
• 2.3 成形性能測試33-36
• 2.3.1 拉深實驗33-34
• 2.3.2 成形極限實驗34-35
• 2.3.3 Erichsen杯突實驗35-36
• 2.4 微觀組織分析36-39
• 2.4.1 金相組織觀察36
• 2.4.2 織構(gòu)分析與測試36-39
• 3 工業(yè)純鈦薄板的成形性能及各向異性39-51
• 3.1 引言39
• 3.2 顯微組織39-40
• 3.3 力學(xué)性能各向異性40-42
• 3.4 成形性能42-49
• 3.4.1 極限拉深比42-47
• 3.4.2 成形極限圖47-48
• 3.4.3 Erichsen杯突值48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 4 軋制路徑和壓下量對工業(yè)純鈦板材成形性能及各向異性的影響51-73
• 4.1 引言51
• 4.2 軋制路徑對工業(yè)純鈦板材成形性能及各向異性的影響51-64
• 4.2.1 實驗過程51-52
• 4.2.2 金相組織52-53
• 4.2.3 織構(gòu)演變53-55
• 4.2.4 力學(xué)性能55-59
• 4.2.5 塑性應(yīng)變比r值59-60
• 4.2.6 應(yīng)變硬化指數(shù)n值60-61
• 4.2.7 拉深制耳61-63
• 4.2.8 Erichsen杯突值63-64
• 4.3 軋制壓下量對工業(yè)純鈦板材成形性能及各向異性的影響64-71
• 4.3.1 實驗過程64-65
• 4.3.2 金相組織65-66
• 4.3.3 極圖和ODF圖66-67
• 4.3.4 力學(xué)性能67-70
• 4.3.5 Erichsen杯突值70-71
• 4.4 本章小結(jié)71-73
• 5 結(jié)論73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻(xiàn)77-85
• 附錄85
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄85

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 洪慎章,曾振鵬;提高金屬成形性的研究[J];模具技術(shù);2000年05期

2 關(guān)小軍,高鵬,王作成,劉清津,馬t，

本文編號：956307