本文關(guān)鍵詞：表面改性對(duì)鈦合金高溫微動(dòng)疲勞行為影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈦合金耐磨性差,對(duì)微動(dòng)疲勞損傷(FF)非常敏感,是限制鈦合金在航空工業(yè)中應(yīng)用的重要原因。通過表面處理技術(shù)提高鈦合金高溫FF抗力對(duì)發(fā)展高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)有重要意義。本文在研究鈦合金高溫FF行為的基礎(chǔ)上,探討了離子束增強(qiáng)沉積(IBED)、非平衡磁控濺射(UBMS)、熱噴涂技術(shù)及噴丸強(qiáng)化(SP)與這些表面改性技術(shù)復(fù)合對(duì)鈦合金高溫FF行為的影響,擬為提高鈦合金FF抗力提供依據(jù)。主要研究結(jié)論如下: 1、Ti811鈦合金高溫FF以脫層為特征。位移幅度或接觸壓力對(duì)FF的影響呈現(xiàn)非單調(diào)變化規(guī)律,原因是位移幅度或接觸壓力變化影響疲勞和磨損在FF過程中所占比重,進(jìn)而影響FF裂紋萌生幾率和擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)力。由于溫度升高促進(jìn)鈦合金的蠕變過程,使鈦合金的常規(guī)疲勞性能下降,所以,蠕變是影響鈦合金高溫微動(dòng)疲勞的重要因素。 2、通過IBED技術(shù)可以獲得致密度高,晶粒細(xì)化,孔隙率低,膜基結(jié)合強(qiáng)度好的膜層。IBED 0Cr18Ni9膜層使Ti811合金的350℃高溫FF壽命提高了66%,其原因是膜層具有較高的硬度,提高了鈦合金的抗磨損能力:同時(shí)膜層具有良好的韌性,抗疲勞破壞的能力高。而IBED CuNi膜層不能提高基體的FF抗力。這是因?yàn)槟拥捻g性低,同時(shí)膜基界面間有氧化現(xiàn)象,結(jié)合力較低,在微動(dòng)疲勞的復(fù)雜應(yīng)力作用下易產(chǎn)生裂紋,從而降低FF壽命。 3、UBMS MoS_2-Ti復(fù)合膜層使Ti811合金FF壽命提高了78%。膜層與基體間有很好的結(jié)合力;MoS_2膜層的潤滑作用,降低了FF表面的摩擦力,改善了表面材料的受力狀態(tài);MoS_2-Ti膜層片狀脫層的失效形式減小了裂紋萌生和裂紋向材料基體擴(kuò)展的幾率。 4、高溫超音速噴涂(HVOF)和等離子噴涂獲得的Co基WC涂層具有很高的硬度,耐磨性好。但該類涂層并不能提高鈦合金350℃高溫FF壽命,這主要是因?yàn)橥繉拥捻g性低,在FF的復(fù)雜應(yīng)力作用下很容易產(chǎn)生裂紋。 5、噴丸強(qiáng)化與IBED技術(shù)復(fù)合處理能否聯(lián)合提高鈦合金FF抗力與膜層性能有關(guān)。IBED技術(shù)可以制備結(jié)合力好,同時(shí)具有一定的韌性的0Cr18Ni9膜層,該膜層能夠承受噴丸的沖擊,與噴丸引入的表面殘余壓應(yīng)力聯(lián)合,起到了協(xié)同提高鈦合金350℃高溫下FF抗力的作用。IBED CuNi膜層本身性能差,與噴丸復(fù)合處理后達(dá)不到提高FF抗力的作用。先噴丸的試樣在進(jìn)行UBMS MoS2-Ti復(fù)合膜的過程中由于工藝溫度高而降低了噴丸產(chǎn)生的表面殘余壓應(yīng)力,因而其FF壽命不及單獨(dú)噴丸試樣。
【關(guān)鍵詞】：高溫 鈦合金 微動(dòng)疲勞 噴丸強(qiáng)化:離子束增強(qiáng)沉積 非平衡磁控濺射 熱噴涂
【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】：2005
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-28
• 1．1 研究背景及意義9-11
• 1．2 微動(dòng)損傷的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-21
• 1．2．1 微動(dòng)損傷的危害12-13
• 1．2．2 微動(dòng)損傷及其力學(xué)模型13-16
• 1．2．3 微動(dòng)損傷的研究進(jìn)展16-21
• 1．3 鈦合金微動(dòng)疲勞防護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀21-22
• 1．4 本文的研究任務(wù)22-24
• 參考文獻(xiàn)24-28
• 第二章 試驗(yàn)方法與表面涂層及改性技術(shù)28-38
• 2．1 試驗(yàn)方法28-29
• 2．1．1 材料和試樣28-29
• 2．1．2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和參數(shù)29
• 2．2 表面處理層性能測(cè)試與評(píng)價(jià)方法29-31
• 2．2．1 組織結(jié)構(gòu)與成分分布分析29-30
• 2．2．2 表面改性層的結(jié)合強(qiáng)度測(cè)定30
• 2．2．3 改性層的硬度和韌性測(cè)試方法30
• 2．2．4 改性層摩擦磨損性能的評(píng)定30-31
• 2．3 表面涂層和改性技術(shù)31-37
• 2．3．1 噴丸強(qiáng)化31-32
• 2．3．2 全封閉非平衡磁控濺射離子鍍(UBMS)32-33
• 2．3．3 離子束增強(qiáng)沉積(IBED)33-36
• 2．3．4 熱噴涂36-37
• 2．3．4．1 等離子噴涂36
• 2．3．4．2 超音速火焰噴涂36-37
• 參考文獻(xiàn)37-38
• 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析38-71
• 3．1 Ti811合金高溫微動(dòng)疲勞特征38-43
• 3．2 離子束輔助沉積(IBED)膜層對(duì)微動(dòng)疲勞性能的影響43-57
• 3．2．1 IBED膜層成分與形貌43-45
• 3．2．1．1 IBED 0Cr18Ni9膜層成分與形貌43-44
• 3．2．1．2 IBED CuNi膜層膜層成分與形貌44-45
• 3．2．2 膜層元素沿深度分布45-47
• 3．2．2．1 IBED 0Cr18Ni9膜層元素沿深度分布45-46
• 3．2．2．2 IBED CuNi合金膜層元素沿深度分布46-47
• 3．2．3 膜層的硬度與韌性47-48
• 3．2．3．1 IBED 0Cr18Ni9膜層的硬度與韌性47
• 3．2．3．2 IBED CuNi膜層的硬度與韌性47-48
• 3．2．4 膜層摩擦磨損性能48-51
• 3．2．4．1 IBED OCr18Ni9膜層摩擦磨損性能48-50
• 3．2．4．2 IBED CuNi膜層摩擦磨損性能50-51
• 3．2．5 IBED膜層對(duì)微動(dòng)疲勞性能影響51-57
• 3．2．5．1 IBED OCr18Ni9膜層對(duì)微動(dòng)疲勞的影響51-54
• 3．2．5．2 IBED CuNi膜層對(duì)微動(dòng)疲勞的影響54-57
• 3．3 非平衡磁控濺射(UBMS)對(duì)微動(dòng)疲勞的影響57-62
• 3．3．1 磁控濺射MoS_2-Ti膜層成分與性能57-58
• 3．3．2 磁控濺射MoS_2-Ti膜層硬度58-59
• 3．3．3 磁控濺射MoS_2-Ti膜層摩擦學(xué)性能59
• 3．3．4 磁控濺射MoS_2-Ti膜層對(duì)FF壽命的影響59-60
• 3．3．5 磁控濺射MoS_2-Ti膜層對(duì)鈦合金FF行為影響的分析60-62
• 3．4 熱噴涂對(duì)微動(dòng)疲勞性能的影響62-69
• 3．4．1 熱噴涂涂層形貌63
• 3．4．2 熱噴涂涂層硬度63-64
• 3．4．3 熱噴涂涂層摩擦磨損性能64-66
• 3．4．4 熱噴涂涂層對(duì)FF壽命的影響66-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 第四章 結(jié)論71-73
• 致謝73-75

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王學(xué)德;李啟鵬;周鑫;仝崇樓;胡雅驥;;激光沖擊強(qiáng)化提高TC4葉片振動(dòng)疲勞性能[J];中國表面工程;2012年02期

2 王學(xué)德;楊磊;周鑫;仝崇樓;楚峰;;鈦合金激光沖擊強(qiáng)化層的殘余應(yīng)力及顯微組織[J];機(jī)械工程材料;2012年04期

3 陳躍良;楊茂勝;胡家林;郁大照;;飛機(jī)結(jié)構(gòu)搭接件微動(dòng)疲勞研究的關(guān)鍵技術(shù)[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào);2008年04期

4 姜大偉;張永康;阮亮;皇甫喁卓;張?zhí)?任旭東;;激光沖擊對(duì)耐熱鋼高溫疲勞壽命的影響[J];金屬熱處理;2011年11期

5 馮寶香;楊冠軍;毛小南;于蘭蘭;吳小東;;鈦及鈦合金噴丸強(qiáng)化研究進(jìn)展[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2008年03期

  本文關(guān)鍵詞：表面改性對(duì)鈦合金高溫微動(dòng)疲勞行為影響的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：386326