【摘要】：純鈦的綜合性能良好,作為結(jié)構(gòu)材料,由于強度低,限制了其應(yīng)用,為了提高純鈦的強度和疲勞壽命,進一步擴大其應(yīng)用范圍,本文采用ECAP+旋鍛復(fù)合細化工藝制備超細晶純鈦。利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、室溫拉伸力學(xué)性能測試以及室溫低周疲勞試驗等方法,研究ECAP+旋鍛復(fù)合細化超細晶純鈦在總應(yīng)變幅為0.5%~1.1%范圍內(nèi)的室溫低周疲勞行為。主要結(jié)論如下:純鈦經(jīng)ECAP+旋鍛復(fù)合細化工藝變形后,晶粒顯著破碎,獲得了平均晶粒尺寸約為200 nm的等軸狀超細晶組織,其屈服強度為758 MPa。對ECAP+旋鍛復(fù)合變形的超細晶純鈦和原始純鈦進行了應(yīng)變控制的室溫低周疲勞試驗,結(jié)果表明:超細晶純鈦的室溫低周疲勞壽命是原始純鈦的2~3倍。超細晶純鈦和原始純鈦均隨著總應(yīng)變幅的增加,疲勞壽命減小,其塑性應(yīng)變能增大�？倯�(yīng)變幅與發(fā)生疲勞失效時載荷的反向次數(shù)(2N_f)之間的關(guān)系符合Manson-Coffin公式。超細晶純鈦的疲勞延性系數(shù)ε'_f大于原始純鈦。在室溫低周疲勞變形的過程中,當(dāng)總應(yīng)變幅為0.5%時,超細晶純鈦發(fā)生循環(huán)硬化,當(dāng)總應(yīng)變幅為0.6%~1.1%時,發(fā)生循環(huán)軟化。在低周疲勞過程中,因局部產(chǎn)生宏觀塑性變形,故超細晶純鈦的循環(huán)應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系不再呈現(xiàn)直線關(guān)系,符合低周疲勞的一般特征。超細晶純鈦的循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變的具體表達式為:Δσ/2(28)656.577(7)Δε_p/2(8)~(0.08672)超細晶純鈦的低周疲勞變形機理為位錯滑移機理,在較低總應(yīng)變幅下,疲勞斷裂類型為混合斷裂,在較高的總應(yīng)變幅下,斷裂方式為解理斷裂。而原始純鈦在總應(yīng)變幅較小時,其低周疲勞變形以位錯滑移機理為主導(dǎo);總應(yīng)變幅較高時,其低周疲勞變形以孿生變形機理為主導(dǎo)。原始純鈦的疲勞斷裂類型為混合斷裂。
【圖文】：

ECAP變形原理示意圖

圖 1.2 ECAP 的變形路徑[27]Fig. 1.2 Processing routes of ECAP[27]研究了在 573 K 溫度下采用 BC、A 和 C 三種擠壓方式CAP 擠壓變形。研究發(fā)現(xiàn)采用三種路徑 ECAP 變形 4
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.23

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本文編號：2591524