發(fā)布時間：2017-04-17 10:20

  本文關(guān)鍵詞：Ti-17鈦合金片狀組織球化規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈦合金具有密度小、比強(qiáng)度高和耐蝕性好等顯著優(yōu)點(diǎn)使其非常適合制作航空發(fā)動機(jī)構(gòu)件,其中壓氣機(jī)是鈦合金使用最集中的部件。隨著發(fā)動機(jī)推重比的不斷提高,要求壓氣機(jī)的出口溫度和轉(zhuǎn)速不斷提高。因此,發(fā)動機(jī)壓氣盤在飛機(jī)服役過程中將承受更大的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的疊加作用。若采用傳統(tǒng)的單一組織的盤件,必然導(dǎo)致某些部位性能富余,某些部位性能不足,不能滿足高性能發(fā)動機(jī)的要求。通過可控應(yīng)變鍛造以獲得中心為等軸組織,邊緣為網(wǎng)籃組織的雙重組織的雙性能壓氣機(jī)盤件能夠充分發(fā)揮材料的性能潛力,滿足高推比發(fā)動機(jī)要求。 研究熱加工參數(shù)對Ti-17合金片狀組織球化規(guī)律的影響和球化機(jī)理是采用可控應(yīng)變方法制造Ti-17合金雙性能壓氣盤的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文通過熱模擬壓縮試驗(yàn)、等溫鍛造試驗(yàn)、熱加工圖理論和SEM等方法研究了經(jīng)β鍛造后具有片狀組織Ti-17合金的高溫變形行為、熱加工參數(shù)對片狀α組織球化的影響以及球化規(guī)律和球化機(jī)理。主要結(jié)論如下: 1.Ti-17合金是一種溫度、應(yīng)變速率敏感材料,其流動曲線具有應(yīng)力峰和流變軟化特征,在相變點(diǎn)(890℃)以上溫度,以高應(yīng)變速率(10s~(-1))變形,流變應(yīng)力出現(xiàn)不連續(xù)屈服現(xiàn)象。 2.變形程度是影響片狀組織球化的主要因素。Ti-17合金在合適的溫度和應(yīng)變速率下,應(yīng)變量達(dá)到0.8時可得到完全球化的細(xì)小組織。片狀組織開始球化和完全球化所需變形量較Ti-6Al-4V低。 3.建立了應(yīng)用Zener-Holloman參數(shù)表征的雙曲正弦本構(gòu)模型方程,通過對本構(gòu)方程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到了令人滿意的回歸效果。 4.根據(jù)熱加工圖理論首次建立了Ti-17合金的熱加工圖,得出在840～870℃,應(yīng)變速率0.5-3s~(-1)之間為Ti-17合金片狀α組織球化的理想?yún)^(qū)域;在870～910℃,較高應(yīng)變速率(5s~(-1))下,對Ti-17合金加工易發(fā)生流變不穩(wěn)定變形。 5.利用小餅等溫鍛造試樣驗(yàn)證了由熱加工圖優(yōu)化的加工參數(shù)的正確性,并選取了三種變形量(30%、40%、80%)餅坯進(jìn)行了室溫拉伸,400℃高溫拉伸、非應(yīng)力暴露熱穩(wěn)定性能、持久和蠕變性能測試。結(jié)果表明:對于Ti-17鈦合金, 西北工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 通過控制變形量以得到球化率不同的組織結(jié)構(gòu),從而獲得不同力學(xué)性能是完全 可行的。 6.深入研究了Ti一17合金片層組織高溫變形條件下球化機(jī)制,發(fā)現(xiàn)球化機(jī) 制同Margolin和Cohen等人提出的晶界分離模型極為類似,其機(jī)理是:(l)動態(tài) 再結(jié)晶使片層形成晶粒串;(2)a和p相相互楔入片層內(nèi)晶界以及晶界滑動導(dǎo)致大 片層解體為若干小片層;(3)小片層進(jìn)一步球化的微觀過程。 關(guān)健詞:Ti。17欽合金;雙性能;片狀組織;球化:等溫壓縮實(shí)驗(yàn);熱加工圖
【關(guān)鍵詞】：Ti-17鈦合金 雙性能 片狀組織 球化 等溫壓縮實(shí)驗(yàn) 熱加工圖
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TG113
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 文獻(xiàn)綜述9-19
• 1.1 鈦及鈦合金的應(yīng)用9
• 1.2 兩相鈦合金的典型微觀組織9-11
• 1.3 兩相鈦合金組織與性能的關(guān)系11-13
• 1.4 Ti-17鈦合金概況13-14
• 1.5 本文的研究背景14
• 1.6 國內(nèi)外制造雙性能盤的主要方法14-16
• 1.7 鈦合金中片狀組織等軸球化的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.8 本文的目的18
• 1.9 本文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 Ti-17鈦合金的高溫變形行為研究19-37
• 2.1 前言19
• 2.2 Ti-17合金等溫等應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)19-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方案19-20
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析20-25
• 2.3 Ti-17合金本構(gòu)關(guān)系的建立25-30
• 2.3.1 本構(gòu)關(guān)系的選擇25-26
• 2.3.2 應(yīng)用最小二乘準(zhǔn)則確定材料參數(shù)估計(jì)值26-27
• 2.3.3 本構(gòu)關(guān)系的建立27-30
• 2.4 熱變形參數(shù)對Ti-17合金組織變化的影響30-35
• 2.4.1 變形量對顯微組織的影響30-32
• 2.4.2 變形速率的影響32-34
• 2.4.3 變形溫度的影響34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第3章 用熱加工圖理論優(yōu)化熱加工參數(shù)37-50
• 3.1 前言37
• 3.2 熱變形材料模型及熱加工圖(Processing Map)理論37-42
• 3.3 Ti-17合金的熱加工圖42-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 小餅等溫鍛造驗(yàn)證試驗(yàn)50-58
• 4.1 材料及試驗(yàn)方法51-52
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析52-57
• 4.2.1 鍛件顯微組織分析52-55
• 4.2.2 鍛件力學(xué)性能分析55-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第5章 片狀組織球化機(jī)理探討58-66
• 5.1 前言58
• 5.2 片狀組織等軸化機(jī)制概述58-61
• 5.3 Ti-17合金球化機(jī)理研究61-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第6章 主要結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78
• 致謝78-79

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 門菲;王忠堂;宋鴻武;程明;張士宏;;TC11合金片狀組織球化規(guī)律的研究[J];機(jī)械工程與自動化;2008年02期

3 宋鴻武;程明;張士宏;門菲;王忠堂;;具有馬氏體組織的TC11合金兩相區(qū)變形的組織機(jī)制及工藝優(yōu)化[J];稀有金屬;2008年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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5 戚運(yùn)蓮;Ti600高溫鈦合金的熱變形行為及加工圖研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

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7 徐斌;基于加工圖理論的O相合金高溫變形機(jī)理研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

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9 史學(xué)彬;AZ91D鎂合金熱壓縮變形行為研究[D];太原理工大學(xué);2008年

10 呂娜;工業(yè)純鈦TA1焊接接頭組織細(xì)化及其應(yīng)用研究[D];西安理工大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：Ti-17鈦合金片狀組織球化規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：313013