鈦及鈦合金具有比強度高、耐腐蝕性好等優(yōu)點,被廣泛應用于航空、航天、化工等領(lǐng)域。變形加工是鈦合金部件的主要成型工藝。作為密排六方結(jié)構(gòu)金屬重要的塑性變形機制,形變孿生能夠在提高鈦強度的同時不損失塑性,因而在鈦板中引入高密度孿晶是提高其力學性能的重要思路。不同類型孿生及變體對鈦的微觀組織與力學性能影響各異,闡明變形過程中孿生擇優(yōu)規(guī)律及孿晶與其他界面間的相互作用,是實現(xiàn)對變形組織和織構(gòu)的預測和調(diào)控的基礎(chǔ),對設(shè)計和開發(fā)高性能板材有著重要的理論意義和現(xiàn)實意義。TA2工業(yè)純鈦是應用最為廣泛的α型變形鈦合金之一,本文以TA2工業(yè)純鈦為研究對象,通過深低溫軋制和調(diào)控初始織構(gòu)對鈦板進行預變形處理,在板中引入不同類型及含量的孿晶,改善板材的性能。在此基礎(chǔ)上,利用電子背散射衍射技術(shù)（EBSD）著重研究了力學性能最優(yōu)、孿晶含量最豐富的深低溫軋制A板（初始織構(gòu)ND//c軸）,系統(tǒng)闡述了深低溫軋制變形過程中鈦的變形機制和孿生行為:利用廣義Schmid定律研究了深低溫軋制A板中占主導地位的{1122}和{1124}孿晶的變體擇優(yōu)規(guī)律,研究了 {1122}和{1124}孿晶在晶粒內(nèi)的應變協(xié)調(diào)以及相關(guān)的次序?qū)\晶現(xiàn)象,闡述... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?２０１８年中國各應用領(lǐng)域鈦加工材使用量所占比例Ｗ??

?基于深低溫變形制備高強塑純鈦過程中的形變孿生機理研宄???重點，重點突破材料性能及成分控制、生產(chǎn)加工及應用等工藝技術(shù)。??２０．???＾１８??＾１６?�。浚�??｜１４?＃??Ｓ１２??苧?１０?７７７??Ｓ?８?＃??＜ｉ?６?＿??ｆ?４?７４７??怒?２?７０７７２７?％??〇??？?Ｚ３１???１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?２０１０?２０２０??服役年份??圖１－２波音公司客機中鈦合金用量變化Ｗ。??長期以來，材料研究者為進一步提高鈦的力學性能進行了大量研究。材??料的力學性能度與其微觀組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。劇烈塑性變形（Ｓｅｖｅｒｅ?Ｐｌａｓｔｉｃ??Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，?ＳＰＤ）在較粗晶粒的金屬材料中引入較大的塑性應變從而細化晶??粒，是一種經(jīng)典的金屬變形強化手段［１１，１２１。常見的ＳＰＤ方法有等通道轉(zhuǎn)角擠??壓（Ｅｑｕａｌ?Ｃｈａｎｎｅｌ?Ａｎｇｕｌａｒ?Ｐｒｅｓｓｉｎｇ，ＥＣＡＰ）?［１３－１９］、高壓扭轉(zhuǎn)（Ｈｉｇｈ?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ??Ｔｏｒｓｉｏｎ，?ＨＣＴ）?［２（）－２３］、累積疊乳（Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ?Ｒｏｌｌ?Ｂｏｎｄｉｎｇ，ＡＲＢ）?［２４－２７］等。??ＳＰＤ方法制備的超細晶（Ｕｌｔｒａｆｉｎｅ－ｇｒａｉｎｅｄ，ＵＦＧ）鈦具有較高的強度，微觀??組織分析表明這與形變孿晶的形成密切相關(guān)［１６，１８，１９，２３］。但是從工業(yè)生產(chǎn)的角??度來看，這些方法往往工藝復雜，很難制備大尺寸的材料。由此衍生出的深??低溫乳制工藝［２８，２９片目對簡單，對板材沒有特殊的尺寸要求，適用于制備大型??板材，己經(jīng)在立方結(jié)構(gòu)（如銅

?基于深低溫變形制備高強塑純鈦過程中的形變孿生機理研宄???２文獻綜述??２．１鈦的晶體結(jié)構(gòu)??鈦在自然界中只以化合物形式存在，最主要的礦產(chǎn)資源是鈦鐵礦（ＦｅＴｉＣｂ）??和金紅石（ＴｉＣｈ）。純鈦是銀白色金屬，原子序數(shù)為２２，熔點１６６０°Ｃ，沸點??３２８７°Ｃ。純鈦有兩種同素異構(gòu)體［４２］。室溫下以密排六方點陣結(jié)構(gòu)存在，稱為??ａ相，其晶體結(jié)構(gòu)如圖２－ｌａ所示，室溫下點陣常數(shù)為ａ?＝?０．２９５０ｎｍ，?ｃ?＝??０．４６８３ｎｍ，軸比ｃ／ａ?＝?１．５８７５，小于密排六方結(jié)構(gòu)理想軸比１．６３３；?ａ鈦具有??三種密排面：基面｛０００１｝、棱柱面｛１〇１〇｝及棱錐面｛ｌ〇Ｉｌ｝，ａｉ、ａ２、ａ３軸為密??排方向＜１１２〇＞。純鈦在８８２．５°Ｃ時發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，由低溫下的ａ相轉(zhuǎn)變??為高溫下的Ｐ相（體心立方結(jié)構(gòu)）。Ｐ鈦的晶體結(jié)構(gòu)如圖２－ｌｂ所示，密排面??為（１１０），密＾＾方向為＜１１１＞，９００°Ｃ時其點陣常數(shù)ａ?＝?０．３３２ｎｍ。??（ａ）?ｊ?（ｂ）?Ｊ??：蠢??／?〇３３２＾??０．２９５ｎｍ?＼??ａ－Ｔｉ?Ｐ－Ｔｉ??圖２－１鈦的晶體結(jié)構(gòu)叫??室溫下，鈦合金有三種基體組織，以此分為ａ合金、（３合金和（ａ＋Ｐ）合??金，我國分別以ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ表示。根據(jù)雜質(zhì)含量，ａ鈦分為高純鈦（純度??達９９．９９％）和工業(yè)純鈦（純度達９９．５％）。與工業(yè)純鈦相比，高純鈦強度較??低、塑性好，價格比較高。工業(yè)純鈦（Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙ?Ｐｕｒｅ?Ｔｉｔａｎｉｕｍ，?ＣＰ－Ｔｉ）中所??含雜質(zhì)有Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆｅ、Ｓｉ等，實質(zhì)上是一種低合金含量的鈦合金，相對于??高純鈦，其含有較多的雜質(zhì)元素使

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3387239