金屬鈹的尺寸穩(wěn)定性機理研究
發(fā)布時間：2021-08-28 18:29
金屬鈹以優(yōu)異的物理性質在精度要求極高的慣性領域儀表級結構材料中占有重要地位。本文以國產牌號鈹材Be-1為研究對象,采用透射電鏡微觀組織觀察與第一性原理模擬計算相結合的方式,研究了鈹材中雜質相BeO和Be-Fe相的彈性性質和電子性質,及其對鈹材穩(wěn)定性的影響。使用立式熱膨脹儀測試恒溫時效和冷熱循環(huán)條件下的尺寸變化規(guī)律,后續(xù)通過真空退火熱處理改善鈹材穩(wěn)定性。使用動態(tài)疲勞試驗機測試微蠕變性能,建立鈹材的微蠕變本構方程。微觀組織觀察表明雜質相分布在鈹的晶內和晶界,原始鈹材組織內部存在穩(wěn)定的位錯結構。第一性原理分析說明雜質相BeO、FeBe5和AlFeBe4均為在鈹中穩(wěn)定存在的脆性相,彈性模量均在300 GPa以上,雜質相與鈹基體的熱錯配以及其在晶界的偏聚影響了鈹的微塑性變形。恒溫時效和變溫幅度分別為80℃、120℃和160℃的冷熱循環(huán)過程中鈹材尺寸均發(fā)生收縮,隨變溫幅度增加鈹材收縮量增大,相同時間下鈹材恒溫時效后尺寸收縮量為1.4×10-5,小于冷熱循環(huán)后尺寸收縮量1.812×10-5。真空退火熱處理去除了鈹...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
熱循環(huán)后鈹的抗松弛性[27]
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-10-圖1-2鈹抗松弛性的增加系數[27](a)與循環(huán)上限溫度的關系(b)與循環(huán)次數的關系循環(huán)下限溫度(x)-196℃(o)-50℃Lokshin[28]研究了在低于再結晶溫度的溫度下消除鈹中的宏觀應力的動力學，應力的減小由初始應力與室溫下24小時后剩余應力的比率確定。熱循環(huán)穩(wěn)定化處理（TST）由幾個低于0℃的冷卻循環(huán)組成，有效地降低了具有各向異性結構的合金中的宏觀應力。從圖1-3中可以看出，在-196和+400℃或-70℃和+400℃的TST循環(huán)3次后，應力的降低大于400℃加熱后的應力降低。TST的影響涉及由宏觀和微觀應力場的相互作用和它們的松弛引起的塑性變形過程。在熱循環(huán)的影響下，由于鈹晶格的各向異性而發(fā)生微應力。當加熱到600℃時TST可有效去除宏觀應力。圖1-3熱處理對鈹中宏觀應力的影響[28](1)100℃(2)190℃(3)400℃(4)600℃(5)TST在-70℃和+400℃3次循環(huán)(6)TST在-196和+400℃3次循環(huán)多晶鈹的技術應用受其可塑性低和機械性能的各向異性的嚴重限制。VIRKIN[29]通過X射線研究了低溫循環(huán)（-196℃→27℃）對通過單軸熱擠壓獲得的商業(yè)純度鈹結構狀態(tài)的各向異性的影響。用熱機械處理（即在負載下）進行熱循
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-10-圖1-2鈹抗松弛性的增加系數[27](a)與循環(huán)上限溫度的關系(b)與循環(huán)次數的關系循環(huán)下限溫度(x)-196℃(o)-50℃Lokshin[28]研究了在低于再結晶溫度的溫度下消除鈹中的宏觀應力的動力學，應力的減小由初始應力與室溫下24小時后剩余應力的比率確定。熱循環(huán)穩(wěn)定化處理（TST）由幾個低于0℃的冷卻循環(huán)組成，有效地降低了具有各向異性結構的合金中的宏觀應力。從圖1-3中可以看出，在-196和+400℃或-70℃和+400℃的TST循環(huán)3次后，應力的降低大于400℃加熱后的應力降低。TST的影響涉及由宏觀和微觀應力場的相互作用和它們的松弛引起的塑性變形過程。在熱循環(huán)的影響下，由于鈹晶格的各向異性而發(fā)生微應力。當加熱到600℃時TST可有效去除宏觀應力。圖1-3熱處理對鈹中宏觀應力的影響[28](1)100℃(2)190℃(3)400℃(4)600℃(5)TST在-70℃和+400℃3次循環(huán)(6)TST在-196和+400℃3次循環(huán)多晶鈹的技術應用受其可塑性低和機械性能的各向異性的嚴重限制。VIRKIN[29]通過X射線研究了低溫循環(huán)（-196℃→27℃）對通過單軸熱擠壓獲得的商業(yè)純度鈹結構狀態(tài)的各向異性的影響。用熱機械處理（即在負載下）進行熱循
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Al及其復合材料尺寸穩(wěn)定性原理與穩(wěn)定化設計研究進展[J]. 武高輝,喬菁,姜龍濤. 金屬學報. 2019(01)
[2]初始微結構對多晶金屬Be宏觀力學性能的影響[J]. 楊祖坤,張昌盛,龐蓓蓓,洪艷艷,莫方杰,劉昭,孫光愛. 金屬學報. 2018(08)
[3]慣性器件用鈹材研究及其應用進展[J]. 鐘景明,李志年,王戰(zhàn)宏,王東新,李峰,李軍義,張健康. 粉末冶金工業(yè). 2018(01)
[4]金屬鈹的應用進展[J]. 鐘景明,許德美,李春光,王戰(zhàn)宏,李峰,王莉,李志年. 中國材料進展. 2014(Z1)
[5]鈹材微屈服強度的測試方法[J]. 張健康,賈莉,王文偉,呂一格. 理化檢驗(物理分冊). 2014(09)
[6]制粉工藝研究進展及其在提高鈹材性能方面的應用與發(fā)展[J]. 李維銀. 中國有色金屬. 2011 (S2)
[7]BeO雜質形態(tài)與分布對金屬鈹力學性能的影響[J]. 許德美,秦高梧,李峰,王東新,夏洪先,任玉平,裴文利. 中國有色金屬學報. 2011(04)
[8]冷熱循環(huán)處理對SiCp/2024Al尺寸穩(wěn)定性的影響[J]. 王秀芳,武高輝,姜龍濤,耿洪濱. 材料熱處理學報. 2006(01)
[9]金屬鈹的微屈服行為及機理[J]. 鐘景明,高勇,王東新,王學澤,王零森. 中國有色金屬學報. 2004(10)
[10]固溶處理對鈹材力學性能的影響[J]. 鐘景明,王學澤,王東新,付曉旭,王零森. 稀有金屬與硬質合金. 2002(03)
博士論文
[1]多晶Be的室溫脆性研究[D]. 許德美.東北大學 2015
[2]金屬鈹的微屈服行為及機理研究[D]. 鐘景明.中南大學 2001
碩士論文
[1]鈹和氧化鈹電子、彈性性質的第一性原理計算[D]. 李婷婷.寧夏大學 2015
[2]亞微米Al2O3P/Al復合材料尺寸穩(wěn)定性研究[D]. 馮碩.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[3]SiCp/Al復合材料的尺寸穩(wěn)定性能研究[D]. 王璽.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：3369026
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
熱循環(huán)后鈹的抗松弛性[27]
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-10-圖1-2鈹抗松弛性的增加系數[27](a)與循環(huán)上限溫度的關系(b)與循環(huán)次數的關系循環(huán)下限溫度(x)-196℃(o)-50℃Lokshin[28]研究了在低于再結晶溫度的溫度下消除鈹中的宏觀應力的動力學，應力的減小由初始應力與室溫下24小時后剩余應力的比率確定。熱循環(huán)穩(wěn)定化處理（TST）由幾個低于0℃的冷卻循環(huán)組成，有效地降低了具有各向異性結構的合金中的宏觀應力。從圖1-3中可以看出，在-196和+400℃或-70℃和+400℃的TST循環(huán)3次后，應力的降低大于400℃加熱后的應力降低。TST的影響涉及由宏觀和微觀應力場的相互作用和它們的松弛引起的塑性變形過程。在熱循環(huán)的影響下，由于鈹晶格的各向異性而發(fā)生微應力。當加熱到600℃時TST可有效去除宏觀應力。圖1-3熱處理對鈹中宏觀應力的影響[28](1)100℃(2)190℃(3)400℃(4)600℃(5)TST在-70℃和+400℃3次循環(huán)(6)TST在-196和+400℃3次循環(huán)多晶鈹的技術應用受其可塑性低和機械性能的各向異性的嚴重限制。VIRKIN[29]通過X射線研究了低溫循環(huán)（-196℃→27℃）對通過單軸熱擠壓獲得的商業(yè)純度鈹結構狀態(tài)的各向異性的影響。用熱機械處理（即在負載下）進行熱循
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-10-圖1-2鈹抗松弛性的增加系數[27](a)與循環(huán)上限溫度的關系(b)與循環(huán)次數的關系循環(huán)下限溫度(x)-196℃(o)-50℃Lokshin[28]研究了在低于再結晶溫度的溫度下消除鈹中的宏觀應力的動力學，應力的減小由初始應力與室溫下24小時后剩余應力的比率確定。熱循環(huán)穩(wěn)定化處理（TST）由幾個低于0℃的冷卻循環(huán)組成，有效地降低了具有各向異性結構的合金中的宏觀應力。從圖1-3中可以看出，在-196和+400℃或-70℃和+400℃的TST循環(huán)3次后，應力的降低大于400℃加熱后的應力降低。TST的影響涉及由宏觀和微觀應力場的相互作用和它們的松弛引起的塑性變形過程。在熱循環(huán)的影響下，由于鈹晶格的各向異性而發(fā)生微應力。當加熱到600℃時TST可有效去除宏觀應力。圖1-3熱處理對鈹中宏觀應力的影響[28](1)100℃(2)190℃(3)400℃(4)600℃(5)TST在-70℃和+400℃3次循環(huán)(6)TST在-196和+400℃3次循環(huán)多晶鈹的技術應用受其可塑性低和機械性能的各向異性的嚴重限制。VIRKIN[29]通過X射線研究了低溫循環(huán)（-196℃→27℃）對通過單軸熱擠壓獲得的商業(yè)純度鈹結構狀態(tài)的各向異性的影響。用熱機械處理（即在負載下）進行熱循
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Al及其復合材料尺寸穩(wěn)定性原理與穩(wěn)定化設計研究進展[J]. 武高輝,喬菁,姜龍濤. 金屬學報. 2019(01)
[2]初始微結構對多晶金屬Be宏觀力學性能的影響[J]. 楊祖坤,張昌盛,龐蓓蓓,洪艷艷,莫方杰,劉昭,孫光愛. 金屬學報. 2018(08)
[3]慣性器件用鈹材研究及其應用進展[J]. 鐘景明,李志年,王戰(zhàn)宏,王東新,李峰,李軍義,張健康. 粉末冶金工業(yè). 2018(01)
[4]金屬鈹的應用進展[J]. 鐘景明,許德美,李春光,王戰(zhàn)宏,李峰,王莉,李志年. 中國材料進展. 2014(Z1)
[5]鈹材微屈服強度的測試方法[J]. 張健康,賈莉,王文偉,呂一格. 理化檢驗(物理分冊). 2014(09)
[6]制粉工藝研究進展及其在提高鈹材性能方面的應用與發(fā)展[J]. 李維銀. 中國有色金屬. 2011 (S2)
[7]BeO雜質形態(tài)與分布對金屬鈹力學性能的影響[J]. 許德美,秦高梧,李峰,王東新,夏洪先,任玉平,裴文利. 中國有色金屬學報. 2011(04)
[8]冷熱循環(huán)處理對SiCp/2024Al尺寸穩(wěn)定性的影響[J]. 王秀芳,武高輝,姜龍濤,耿洪濱. 材料熱處理學報. 2006(01)
[9]金屬鈹的微屈服行為及機理[J]. 鐘景明,高勇,王東新,王學澤,王零森. 中國有色金屬學報. 2004(10)
[10]固溶處理對鈹材力學性能的影響[J]. 鐘景明,王學澤,王東新,付曉旭,王零森. 稀有金屬與硬質合金. 2002(03)
博士論文
[1]多晶Be的室溫脆性研究[D]. 許德美.東北大學 2015
[2]金屬鈹的微屈服行為及機理研究[D]. 鐘景明.中南大學 2001
碩士論文
[1]鈹和氧化鈹電子、彈性性質的第一性原理計算[D]. 李婷婷.寧夏大學 2015
[2]亞微米Al2O3P/Al復合材料尺寸穩(wěn)定性研究[D]. 馮碩.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[3]SiCp/Al復合材料的尺寸穩(wěn)定性能研究[D]. 王璽.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：3369026
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