本文關(guān)鍵詞：損傷容限型TC4-DT鈦合金疲勞裂紋擴(kuò)展速率研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對(duì)我國(guó)××戰(zhàn)斗機(jī)的應(yīng)用背景及損傷容限型高性能材料設(shè)計(jì)發(fā)展的需求,西北有色金屬研究院和北京航空材料研究院研制出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型中強(qiáng)損傷容限型TC4-DT鈦合金。裂紋擴(kuò)展速率作為損傷容限設(shè)計(jì)一個(gè)重要指標(biāo),以及表征材料損傷容限性能的重要方面,有必要對(duì)其開展較為深入的研究。本文重點(diǎn)研究了取樣方向、微觀組織、應(yīng)力比和試樣尺寸對(duì)da/dN的影響規(guī)律和作用機(jī)理。通過(guò)光學(xué)金相組織觀察、裂紋擴(kuò)展路徑分析、掃描斷口分析等方法,探討了合金的裂紋擴(kuò)展機(jī)理。研究主要結(jié)果如下: (1) 在低△K區(qū),da/dN對(duì)組織比較敏感,T-L方向的da/dN比L-T方向快;隨著△K的增大,疲勞裂紋擴(kuò)展到Pairs區(qū),對(duì)組織不敏感,兩個(gè)方向的da/dN趨于一致。在Pairs區(qū),T-L方向、L-T方向及45°方向的裂紋擴(kuò)展速率非常接近,表明該區(qū)域取樣方向?qū)a/dN影響不大。 (2) 在本實(shí)驗(yàn)給定條件下,細(xì)片層編織狀魏氏組織的da/dN粗片層平直狀魏氏組織的da/dN等軸或雙態(tài)組織的da/dN:細(xì)針編織狀魏氏組織的抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力最好。 (3) 在相同實(shí)驗(yàn)條件下,試樣厚度越大、應(yīng)力比越小,疲勞裂紋擴(kuò)展速率越低。 (4) 裂紋在雙態(tài)組織中擴(kuò)展,既能以繞過(guò)又能以直接切過(guò)初生α相的方式擴(kuò)展。裂紋在片層組織中擴(kuò)展時(shí),既能沿束域邊界或平行于α/β條向前擴(kuò)展,又能垂直或與α/β條成一定角度(45°,60°)切斷α、β相片層擴(kuò)展;預(yù)裂區(qū)和快速擴(kuò)展區(qū)主要是以微區(qū)解理斷裂為主,穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展區(qū)主要是以疲勞條帶擴(kuò)展機(jī)制為主,同時(shí)也存在微區(qū)解理斷裂機(jī)制。 (5) 經(jīng)過(guò)誤差及相關(guān)系數(shù)分析得到了分段描述裂紋擴(kuò)展速率的較理想Pairs方程為:
【關(guān)鍵詞】：損傷容限型鈦合金 TC4-DT 裂紋擴(kuò)展速率 機(jī)理 描述方程
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TG115.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-7
• 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新和貢獻(xiàn)7-8
• 目錄8-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-22
• 1.1 疲勞裂紋擴(kuò)展速率研究10-17
• 1.1.1 da／dN的提出10
• 1.1.2 da／dN的工程意義10-11
• 1.1.3 da／dN的測(cè)試11-12
• 1.1.4 da／dN的曲線描述12
• 1.1.5 疲勞裂紋擴(kuò)展的數(shù)學(xué)模型12-13
• 1.1.6 疲勞裂紋擴(kuò)展的物理模型13-14
• 1.1.7 裂紋體的斷裂模式14-15
• 1.1.8 裂紋擴(kuò)展機(jī)制研究15
• 1.1.9 裂紋閉合效應(yīng)15-16
• 1.1.10 小裂紋現(xiàn)象16
• 1.1.11 影響da／dN的因素16
• 1.1.12 降低da／dN的途徑16
• 1.1.13 疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的估算16-17
• 1.2 Ti-6Al-4V合金簡(jiǎn)介17-20
• 1.2.1 Ti-6Al-4V合金的發(fā)展17-18
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外Ti-6Al-4V合金的主要應(yīng)用18-20
• 1.3 Ti-6Al-4V合金疲勞裂紋擴(kuò)展行為研究20
• 1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義20-22
• 1.4.1 選題的背景及研究意義20-21
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容21-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.2 固溶及時(shí)效處理22-23
• 2.3 顯微組織觀察23
• 2.4 室溫拉伸實(shí)驗(yàn)23
• 2.5 平面斷裂韌性測(cè)試23
• 2.6 疲勞裂紋擴(kuò)展速率研究23-25
• 2.6.1 裂紋擴(kuò)展速率的方向性研究23-24
• 2.6.2 顯微組織對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的影響24
• 2.6.3 裂紋擴(kuò)展速率的尺寸效應(yīng)24
• 2.6.4 應(yīng)力比R對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的影響24
• 2.6.5 裂紋擴(kuò)展速率測(cè)試24-25
• 2.7 斷口掃描電鏡觀察(SEM)25
• 2.8 維氏硬度測(cè)試(Hv)25-26
• 第3章 金相組織與室溫力學(xué)性能研究26-33
• 3.1 具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程26
• 3.2 金相組織26-28
• 3.2.1 加工態(tài)金相組織26-27
• 3.2.2 熱處理態(tài)金相組織27-28
• 3.3 室溫力學(xué)性能研究28-30
• 3.4 拉伸斷口觀察30-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 疲勞裂紋擴(kuò)展速率影響因素的討論33-44
• 4.1 取樣方向?qū)ζ诹鸭y擴(kuò)展速率的影響33-37
• 4.2 顯微組織對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響37-40
• 4.3 試樣厚度對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響40-41
• 4.4 應(yīng)力比對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-44
• 第5章 疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理的討論44-61
• 5.1 疲勞裂紋的形成44
• 5.2 疲勞裂紋擴(kuò)展路徑觀察44-52
• 5.2.1 疲勞裂紋在雙態(tài)組織中擴(kuò)展44-49
• 5.2.2 疲勞裂紋在片層組織中擴(kuò)展49-52
• 5.3 斷口掃描電鏡觀察52-58
• 5.3.1 雙態(tài)組織試樣斷口觀察52-55
• 5.3.2 片層組織試樣斷口觀察55-58
• 5.4 疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理的討論58-59
• 5.5 本章小結(jié)59-61
• 第6章 疲勞裂紋擴(kuò)展速率的數(shù)學(xué)描述61-68
• 6.1 用Pairs公式描述疲勞裂紋擴(kuò)展速率61-64
• 6.1.1 Pairs公式簡(jiǎn)介61
• 6.1.2 Pairs公式對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的描述61-64
• 6.2用Zheng-Hirt公式描述疲勞裂紋擴(kuò)展速率64-65
• 6.2.1 Zheng-Hirt公式簡(jiǎn)介64
• 6.2.2 Zheng-Hirt公式對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的描述64-65
• 6.3相對(duì)誤差分析65-67
• 6.4本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀學(xué)位期間取得的主要成果75-79
• 發(fā)表論文75-77
• 專利77-78
• 撰寫標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程78-79
• 致謝79-80
• 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書80
• 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明80

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 房衛(wèi)萍;陳淪;史耀武;虞文軍;毛智勇;唐振云;;損傷容限鈦合金的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J];材料工程;2010年09期

2 房衛(wèi)萍;史耀武;毛智勇;唐振云;;焊前熱處理對(duì)TC4-DT鈦合金電子束焊接接頭組織的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2010年12期

3 葉紅川;張雪華;曲恒磊;李輝;李付國(guó);;兩相區(qū)熱處理對(duì)TC4-DT合金板材組織與性能的影響[J];金屬熱處理;2011年12期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 孫明;Ti-62A合金厚板的組織及性能研究[D];北京有色金屬研究總院;2011年

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3 藺海;加工工藝對(duì)TC4-DT合金板材疲勞性能收斂性的影響[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

4 吳莉萍;核電用Z3CN20.09M鋼斷裂韌性及疲勞裂紋擴(kuò)展速率研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2012年

5 牛蓉蓉;熱處理冷卻速率對(duì)TC21鈦合金組織與性能的影響[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

6 陳明;TC4鈦合金及其噴丸處理后的微動(dòng)損傷特性[D];大連理工大學(xué);2012年

7 王震;機(jī)械熱處理對(duì)TC4-DT鈦合金組織演化及性能的影響[D];東北大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：損傷容限型TC4-DT鈦合金疲勞裂紋擴(kuò)展速率研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：361601