本文關(guān)鍵詞：純鈦空化水噴丸空蝕和強(qiáng)化的研究

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【摘要】：采用空化水射流方法對工業(yè)純鈦表面進(jìn)行不同時間的空化水噴丸處理,用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電鏡對處理后試樣的表面形貌、顯微組織結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析,并對試樣空蝕損傷和表面強(qiáng)化進(jìn)行了研究。結(jié)果得出,根據(jù)空蝕損傷程度和淹沒式水射流的流動特性,可以把損傷區(qū)分為一次空化水射流損傷區(qū)(一次射流區(qū))和混合空化水射流損傷區(qū)(混合射流區(qū))。在損傷嚴(yán)重的一次射流區(qū),工作壓力為30MPa時,噴丸很短時間內(nèi)(5min),表面就出現(xiàn)塑性變形坑、空蝕針孔和形變孿晶。隨著噴丸時間的延長(20~30min),在孿晶界等區(qū)域開始出現(xiàn)裂紋萌生和擴(kuò)展,噴丸60min時表面已出現(xiàn)金屬大量剝落的嚴(yán)重?fù)p傷�；旌仙淞鲄^(qū)的損傷速度明顯低于一次射流區(qū),該區(qū)域在空化水噴丸過程中的主要變化是孿晶數(shù)量的增加和裂紋的萌生、擴(kuò)展,而沒有塑性變形坑和空蝕針孔�？栈畤娡杩梢允辜冣伇韺咏M織中的孿晶數(shù)量增加,但在相同空化水噴丸工藝中,混合射流區(qū)的孿晶層厚度明顯高于一次射流區(qū)�？栈畤娡柽^程中,先形成一次孿晶,后形成次生孿晶以及孿晶交割。孿晶數(shù)量和尺寸隨時間的增加而增加,單個孿晶的最大尺寸約為120μm左右,與原始晶粒的最大尺寸相等。在掃描電鏡下對30MPa工作壓力,空化水噴丸20min后的試樣進(jìn)行EBSD分析,發(fā)現(xiàn)試樣表層有一定的殘余應(yīng)力。空化水噴丸過程中,純鈦試樣表面一次射流區(qū)的粗糙度上升速率較大,粗糙度上升最快的時間段是20min~30min;混合射流區(qū)粗糙度上升速率相對較小,上升最快的時間段是20min~30min。在工作壓力為30MPa下空化水噴丸時,一次射流區(qū)的粗糙度最高2.92μm,低于機(jī)加工要求的粗糙度�？栈畤娡杩梢允辜冣佋嚇拥谋砻嬗捕壬�,一次射流區(qū)的最表面硬度高與混合射流區(qū),但硬化層深度小于混合射流區(qū)。硬化效果最好的噴丸工藝為工作壓力30MPa,噴丸時間30min~60min之間,30MPa下水噴丸30min時,純鈦表面一次射流區(qū)的平均硬度為339HV,混合射流區(qū)的平均硬度為269HV。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)純鈦 空化水噴丸 空蝕損傷 表面強(qiáng)化
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 空化與空蝕10-14
• 1.1.1 空化與空蝕現(xiàn)象10-11
• 1.1.2 空蝕過程11-12
• 1.1.3 影響空蝕的因素12-13
• 1.1.4 空蝕機(jī)理13-14
• 1.2 空化水噴丸技術(shù)14-17
• 1.2.1 空化水射流14
• 1.2.2 空化水射流的形成及影響因素14-16
• 1.2.3 空化水噴丸技術(shù)的優(yōu)勢16
• 1.2.4 空化水噴丸的射流環(huán)境16-17
• 1.3 國內(nèi)外空化水噴丸的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 鈦及鈦合金的應(yīng)用18-19
• 1.5 課題背景和意義19
• 本章小結(jié)19-21
• 第二章 試驗材料及試驗方法21-26
• 2.1 試驗材料21-22
• 2.2 空化水噴丸試驗設(shè)備22-23
• 2.3 噴嘴和空化水射流23-24
• 2.4 試驗方法24-25
• 2.4.1 試樣制備24
• 2.4.2 空化水噴丸試驗24
• 2.4.3 微觀組織觀察24
• 2.4.4 顯微硬度測試24
• 2.4.5 透射電鏡觀察24-25
• 本章小結(jié)25-26
• 第三章 試驗結(jié)果及分析26-53
• 3.1 空蝕損傷分析26-46
• 3.1.1 工作壓力對一次射流區(qū)空蝕的影響26-27
• 3.1.2 時間對一次射流區(qū)空蝕的影響27-28
• 3.1.3 一次射流區(qū)的空蝕分析28-30
• 3.1.4 時間對混合射流區(qū)空蝕的影響30-32
• 3.1.5 工作壓力對混合射流區(qū)空蝕的影響32-33
• 3.1.6 混合射流損的空蝕分析33-34
• 3.1.7 噴丸后表面孿晶34-36
• 3.1.8 表層組織分析36-42
• 3.1.9 空蝕機(jī)理探討42-46
• 3.2 表面粗糙度分析46-48
• 3.3 表面硬度分析48-51
• 本章小結(jié)51-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 附錄A 附錄內(nèi)容名稱56-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-59
• 致謝59-60

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本文編號：1052770