本文關(guān)鍵詞：Ti-Al-V-Fe-O合金熱變形行為及熱處理工藝研究

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【摘要】：鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕、綜合力學(xué)性能優(yōu)異的特點(diǎn),有著廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前鈦工業(yè)正經(jīng)歷著以航空航天為主要市場(chǎng)的單一模式,向化工、汽車(chē)、體育等民用領(lǐng)域過(guò)渡階段,然而過(guò)高的成本限制其應(yīng)用。因此本文以高強(qiáng)度低成本Ti-Al-V-Fe-O合金為研究對(duì)象,分析了合金的熱變形流變行為以及微觀組織演變規(guī)律,繪制熱加工圖,優(yōu)選最優(yōu)鍛造工藝參數(shù),同時(shí)系統(tǒng)研究了合金固溶時(shí)效工藝,優(yōu)選最佳工藝參數(shù)。采用Gleeble-1500D熱模擬機(jī),選取不同變形溫度以及應(yīng)變速率進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:隨著變形溫度升高,應(yīng)變速率降低,流變應(yīng)力降低,合金屬于負(fù)溫度及正應(yīng)變敏感材料。分別建立了基于考慮應(yīng)變影響的Arrhenius本構(gòu)模型的α+β兩相區(qū)以及β單相區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系�；趧�(dòng)態(tài)材料模型以及Prasad失穩(wěn)準(zhǔn)則,建立熱加工圖,預(yù)測(cè)失穩(wěn)區(qū)域,該區(qū)域易發(fā)生絕熱剪切現(xiàn)象。合金適宜熱變形區(qū):應(yīng)變速率為0.001-0.01s-1,變形溫度為875℃-925℃。分析熱變形參數(shù)對(duì)于微觀組織的影響。兩相區(qū)變形軟化機(jī)制包含動(dòng)態(tài)球化以及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。兩相區(qū),隨著變形溫度升高,應(yīng)變速率增大球化率降低。相變點(diǎn)以上主要為亞晶合并形核,為動(dòng)態(tài)回復(fù)軟化機(jī)制。研究了鑄態(tài)Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金的固溶時(shí)效工藝,其結(jié)果表明:固溶態(tài)組織主要由初生α相、次生α相包含α'相以及未轉(zhuǎn)變的亞穩(wěn)β相。隨著固溶溫度升高,初生α相減少,次生α相增多。單相區(qū)固溶時(shí),初生α相消失,β晶粒內(nèi)出現(xiàn)α片集束。兩相區(qū)固溶,不同溫度時(shí)效組織主要由固溶產(chǎn)生的α相、時(shí)效過(guò)程中產(chǎn)生時(shí)效α相以及未轉(zhuǎn)變的β。時(shí)效溫度較低時(shí),α相形核能較低,元素?cái)U(kuò)散困難,需借助彌散分布的ω相形核,因而針狀α相細(xì)小而彌散。時(shí)效溫度升高,α相形核以及長(zhǎng)大驅(qū)動(dòng)力大,時(shí)效α相易長(zhǎng)大變粗。固溶后淬火時(shí)效出現(xiàn)相同的變化趨勢(shì),時(shí)效α相更細(xì)小。結(jié)合力學(xué)性能分析,975℃/1h/WQ+540℃/5h/AC,合金的峰值強(qiáng)度以及斷裂應(yīng)變可達(dá)1813MPa、32.41%,綜合力學(xué)性能最優(yōu)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG319;TG166.5

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 付杰;相比例對(duì)高壓扭轉(zhuǎn)TC4鈦合金晶粒細(xì)化及超塑性的影響[D];東北大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1240425