發(fā)布時間：2017-04-29 01:01

  本文關(guān)鍵詞：鈦及鈦合金微壓縮變形行為及微觀組織演變規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,產(chǎn)品微型化已成為影響工業(yè)發(fā)展的重要因素,因此微制造技術(shù)也隨之變得更加重要。近些年,一種新興起的微制造技術(shù)——微塑性成形被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。微塑性成形具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、成本低、無污染及凈成形等優(yōu)點,而且成形零件具有較好的機械性能。但是傳統(tǒng)的用于宏觀塑性成形的材料及變形行為的分析方法等均已不再適用,所以開發(fā)新材料并對微塑性成形機理方面進行研究勢在必行。而鈦及鈦合金是具有良好綜合性能的新型材料,可以應(yīng)用于各個領(lǐng)域,若能將兩者結(jié)合起來,對微成形和鈦合金的應(yīng)用都是十分有利的。本文首先通過熱處理工藝獲得五種晶粒尺寸的TA2純鈦和TC4鈦合金的四種典型顯微組織,分別在室溫和高溫進行微壓縮實驗,分析鈦及鈦合金在變形溫度、應(yīng)變速率、晶粒尺寸(顯微組織)和試樣尺寸多參數(shù)相互作用下的微壓縮變形行為,分析試樣參數(shù)和工藝參數(shù)對材料流動應(yīng)力的影響,揭示鈦及鈦合金微壓縮過程的組織演變規(guī)律,為以后的鈦及鈦合金材料微成形提供參考。TA2純鈦的微壓縮實驗結(jié)果表明:試樣尺寸的減小,導(dǎo)致流動應(yīng)力的下降,而且較小試樣尺寸的變形區(qū)組織畸變較嚴重;流動應(yīng)力隨晶粒尺寸的減小而升高,但在室溫微壓縮時出現(xiàn)反常現(xiàn)象,當(dāng)晶粒尺寸過大時,流動應(yīng)力反而升高。在高溫下進行微壓縮時,晶粒尺寸越小,再結(jié)晶形核數(shù)目越多;室溫時變形材料對應(yīng)變速率的敏感性低于高溫,在高溫時,隨著應(yīng)變速率的減小,流動應(yīng)力有降低的趨勢。純鈦高溫微壓縮時,隨著應(yīng)變速率的減小,其顯微組織中的再結(jié)晶可以充分進行。變形溫度越高,流動應(yīng)力越低,再結(jié)晶形核數(shù)目增多而且再結(jié)晶晶粒有長大的趨勢;TA2純鈦試樣室溫微壓縮時,晶粒尺寸越大、試樣尺寸越小,試樣的表面越粗糙,鼓形越不均勻。TC4鈦合金的微壓縮實驗結(jié)果表明:無論室溫還是高溫,試樣尺寸越小,流動應(yīng)力越低,而試樣尺寸對組織演變的影響不大;不同顯微組織的力學(xué)性能有所不同,魏氏組織的強度最高,但塑性較差;而等軸組織的塑性最好,但強度略低。在高溫時,等軸組織的再結(jié)晶形核主要發(fā)生在α相晶粒的晶界處,而網(wǎng)籃組織和魏氏組織的再結(jié)晶形核主要分布在α片叢的交界處,而且大角度晶界主要分布在再結(jié)晶形核區(qū)域;隨著應(yīng)變速率的減小,流動應(yīng)力均有所降低,只是室溫時流動應(yīng)力的變化較小,表現(xiàn)出對流動應(yīng)力的低敏感性。而在高溫微壓縮時,應(yīng)變速率越小,變形時間越長,有更多的時間進行動態(tài)再結(jié)晶,而且再結(jié)晶晶粒有長大趨勢,除此之外,隨著應(yīng)變速率的減小,小角度晶界的含量降低;變形溫度越高,流動應(yīng)力越低。隨著變形溫度的升高,顯微組織中的小角度晶界減少,當(dāng)變形溫度從750℃升高到800℃時,發(fā)生再結(jié)晶,隨著變形溫度的進一步升高,再結(jié)晶晶粒長大;室溫時TC4鈦合金不同顯微組織微壓縮試樣的斷口均為準解理斷口。
【關(guān)鍵詞】：微壓縮 變形行為 組織演變 TA2純鈦 TC4鈦合金
【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
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 課題來源及研究目的和意義10-11
• 1.2 微塑性成形尺寸效應(yīng)的研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 尺寸效應(yīng)對流動應(yīng)力的影響11-13
• 1.2.2 尺寸效應(yīng)對斷裂行為的影響13-14
• 1.2.3 尺寸效應(yīng)對摩擦的影響14-17
• 1.3 微塑性成形過程的研究現(xiàn)狀17-22
• 1.3.1 微擠壓17-18
• 1.3.2 微拉深18-20
• 1.3.3 微沖裁20-22
• 1.4 鈦及鈦合金在微成形上的應(yīng)用22-23
• 1.5 本課題的主要研究內(nèi)容23-25
• 第2章 微壓縮實驗材料及方案25-34
• 2.1 引言25
• 2.2 實驗材料25-28
• 2.2.1 TA2 純鈦的熱處理工藝26-27
• 2.2.2 TC4 鈦合金的熱處理工藝27-28
• 2.3 實驗設(shè)備28-30
• 2.4 實驗方法30-33
• 2.4.1 試樣制備30-31
• 2.4.2 微壓縮實驗方案31-32
• 2.4.3 分析測試方法32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 TA2 純鈦微壓縮變形行為及微觀組織演變34-53
• 3.1 引言34
• 3.2 TA2 純鈦微壓縮變形行為研究34-41
• 3.2.1 試樣尺寸34-36
• 3.2.2 晶粒尺寸36-38
• 3.2.3 應(yīng)變速率38-40
• 3.2.4 變形溫度40-41
• 3.3 TA2 純鈦試樣室溫微壓縮的表面形貌特征41-45
• 3.3.1 晶粒尺寸對TA2 純鈦室溫微壓縮試樣表面形貌的影響41-43
• 3.3.2 試樣尺寸對TA2 純鈦室溫微壓縮試樣表面形貌的影響43-45
• 3.4 TA2 純鈦微壓縮過程微觀組織演變規(guī)律研究45-52
• 3.4.1 試樣尺寸45-47
• 3.4.2 晶粒尺寸47-49
• 3.4.3 應(yīng)變速率49-50
• 3.4.4 變形溫度50-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 TC4 鈦合金微壓縮變形行為及微觀組織演變53-72
• 4.1 引言53
• 4.2 TC4 鈦合金微壓縮變形行為研究53-59
• 4.2.1 試樣尺寸53-54
• 4.2.2 顯微組織54-56
• 4.2.3 應(yīng)變速率56-58
• 4.2.4 變形溫度58-59
• 4.3 TC4 鈦合金室溫微壓縮試樣的斷口形貌59-61
• 4.4 TC4 鈦合金微壓縮過程微觀組織演變規(guī)律研究61-71
• 4.4.1 試樣尺寸61-62
• 4.4.2 顯微組織62-65
• 4.4.3 應(yīng)變速率65-67
• 4.4.4 變形溫度67-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻73-78
• 致謝78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 申昱;于滬平;阮雪榆;;流動應(yīng)力下降尺度效應(yīng)的數(shù)值模擬[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2006年10期

2 朱謹,張志文;葉片精鍛中材料流動應(yīng)力的計算[J];航空學(xué)報;1987年04期

3 周紀華,管克智,劉s

本文編號：333863