本文關(guān)鍵詞：Ti-47Al-2Nb-2Cr合金高溫動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及晶粒長大行為，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為新型耐高溫的高性能結(jié)構(gòu)材料,Ti Al基合金逐漸引起眾多國內(nèi)外研究者的關(guān)注。目前,Ti Al基合金的成形手段主要以熱加工為主,通過控制材料在不同的熱加工工藝參數(shù)下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為而改變材料微觀組織形貌影響材料的綜合性能。合理的選擇熱加工工藝參數(shù)獲得理想的微觀組織是擴(kuò)大其工業(yè)化應(yīng)用的進(jìn)程的關(guān)鍵。本文以粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金為研究對象,選取熱變形參數(shù)為950~1150℃、應(yīng)變速率0.001~0.1s-1以及真應(yīng)變小于0.8條件下,進(jìn)行熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn),結(jié)合微觀組織觀察,對其動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為進(jìn)行研究,并基于有限元模擬平臺,利用二次開發(fā)技術(shù),對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究,更加直觀的描述了熱變形參數(shù)對材料的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響。采用恒溫退火工藝實(shí)驗(yàn),研究了熱變形后材料組織的穩(wěn)定性。通過構(gòu)建晶粒長大動(dòng)力學(xué)方程,預(yù)測了恒溫退火工藝參數(shù)對晶粒長大行為的影響規(guī)律。研究結(jié)果豐富了粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金熱變形與退火基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論,為其熱加工及恒溫退火工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。本研究在等溫恒變形速率條件下,對Ti-47Al-2Nb-2Cr合金的熱變形行為進(jìn)行了研究,建立了Ti-47Al-2Nb-2Cr合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型,系統(tǒng)分析了熱變形參數(shù)對該合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響規(guī)律。應(yīng)用EBSD技術(shù)分析Ti-47Al-2Nb-2Cr合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織演化規(guī)律,并對所建立的再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型精確度進(jìn)行評價(jià)�；谟邢拊M分析平臺應(yīng)用二次開發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型與有限元模擬分析方法的集成。通過對粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為進(jìn)行的數(shù)值模擬,預(yù)測了熱變形參數(shù)對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響規(guī)律。應(yīng)用不同變形區(qū)域等效應(yīng)變分布圖,分析等效應(yīng)變對再結(jié)晶行為的影響,預(yù)測結(jié)果顯示熱變形溫度、變形速率與變形量均影響材料的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為。對熱變形后的試樣進(jìn)行了不同工藝參數(shù)的恒溫退火工藝研究,分析了退火工藝參數(shù)對晶粒長大行為的影響,建立了Ti-47Al-2Nb-2Cr合金晶粒長大的動(dòng)力學(xué)模型,獲得Ti-47Al-2Nb-2Cr合金的晶粒長大激活能gE=151.56 k J/mol。通過對材料微觀組織觀察,結(jié)果表明,恒溫退火溫度與時(shí)間促進(jìn)再結(jié)晶晶粒生長。
【關(guān)鍵詞】：TiAl基合金 熱加工 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為 有限元模擬 晶粒長大 工藝優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.23;O78
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 引言10-11
• 1.2 課題的研究背景和意義11-12
• 1.3 TiAl基合金熱加工工藝12-14
• 1.3.1 包套擠壓與鍛造12-13
• 1.3.2 等溫鍛造13-14
• 1.3.3 超塑性成形14
• 1.4 金屬材料塑性變形行為14-18
• 1.4.1 金屬材料熱變形特征及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.2 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織演變模擬研究方法概述18-20
• 1.5.1 元胞自動(dòng)機(jī)法18-19
• 1.5.2 Monte Carlo方法19
• 1.5.3 基于有限元—唯象法耦合模型的組織預(yù)測19-20
• 1.6 再結(jié)晶微觀組織模擬研究現(xiàn)狀20-21
• 1.7 晶粒長大理論與晶粒長大動(dòng)力學(xué)21-24
• 1.7.1 晶粒長大理論21-22
• 1.7.2 再結(jié)晶晶粒長大動(dòng)力學(xué)22-24
• 1.8 本課題主要研究內(nèi)容24-25
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法25-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)過程26-29
• 2.2.1 熱壓縮實(shí)驗(yàn)26-28
• 2.2.2 退火工藝實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.3 顯微結(jié)構(gòu)的表征與分析29-30
• 2.3.1 X射線衍射分析29
• 2.3.2 顯微組織觀察29-30
• 第3章 Ti-47Al-2Nb-2Cr合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為30-45
• 3.1 引言30
• 3.2 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線30-32
• 3.3 溫度補(bǔ)償應(yīng)變速率因子32-34
• 3.4 Ti-47Al-2Nb-2Cr合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)行為34-42
• 3.4.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界發(fā)生模型34-37
• 3.4.2 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型37-42
• 3.5 熱加工參數(shù)對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶微觀組織影響42-44
• 3.5.1 熱變形溫度對組織影響42-43
• 3.5.2 熱變形速率對組織影響43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 熱變形過程動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織演變數(shù)值模擬45-59
• 4.1 引言45
• 4.2 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶用戶子程序編譯45-50
• 4.2.1 有限元軟件用戶子程序45-47
• 4.2.2 顯微組織演化模擬程序編譯47-48
• 4.2.3 用戶子程序構(gòu)建48-50
• 4.3 熱變形過程顯微組織模擬50-51
• 4.3.1 熱變形過程有限元模型構(gòu)建50
• 4.3.2 熱變形過程有限元數(shù)值模擬條件50-51
• 4.4 Ti-47Al-2Nb-2Cr合金熱變形動(dòng)態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究51-58
• 4.4.1 熱壓縮變形的基本特征52
• 4.4.2 變形量對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布影響52-54
• 4.4.3 溫度對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布影響54-56
• 4.4.4 變形速率對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布影響56-57
• 4.4.5 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶微觀組織模擬結(jié)果評價(jià)57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 等溫退火過程晶粒長大行為59-66
• 5.1 引言59
• 5.2 退火工藝對微觀組織演變影響規(guī)律59-62
• 5.2.1 再結(jié)晶晶粒長大影響因素59-60
• 5.2.2 退火溫度對Ti-47Al-2Nb-2Cr合金組織影響60-61
• 5.2.3 退火時(shí)間對Ti-47Al-2Nb-2Cr合金組織影響61-62
• 5.3 Ti-47Al-2Nb-2Cr合金組織熱穩(wěn)定性分析62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 林均品;陳國良;;TiAl基金屬間化合物的發(fā)展[J];中國材料進(jìn)展;2009年01期

2 LI Xia;WU Xiao-chun;ZHANG Xiao-xun;LI Ming-yao;;Dynamic Recrystallization of Hot Deformed 3Cr2NiMnMo Steel:Modeling and Numerical Simulation[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2013年11期

  本文關(guān)鍵詞：Ti-47Al-2Nb-2Cr合金高溫動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及晶粒長大行為，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：266087