純鈦?zhàn)鳛樽钣邪l(fā)展前途的工程材料,具有許多良好的特性,如密度小,形狀記憶,無(wú)磁性,較好的生物相容性等。但由于其較低的強(qiáng)度、較差的耐磨性等缺點(diǎn)限制了純鈦的應(yīng)用。本文經(jīng)過(guò)ECAP+CR+RS復(fù)合細(xì)化工藝在室溫下制備超細(xì)晶工業(yè)純鈦,通過(guò)使用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、室溫拉伸實(shí)驗(yàn)、高周腐蝕疲勞試驗(yàn)以及仿真分析研究超細(xì)晶工業(yè)純鈦于模擬海水環(huán)境中不同應(yīng)力加載狀態(tài)下疲勞斷裂機(jī)理。結(jié)果如下:復(fù)合細(xì)化工藝制備的工業(yè)純鈦與粗晶純鈦相比晶粒明顯細(xì)化,其屈服強(qiáng)度從488MPa提高至908.5MPa。在水浴恒溫17.9±0.5℃、3.5%NaCl(PH=8.1±0.2)、加載頻率|=25Hz、應(yīng)力比R=-1條件下,超細(xì)晶工業(yè)純鈦的腐蝕疲勞極限與常規(guī)疲勞極限相接近。其應(yīng)力-壽命數(shù)學(xué)模型為:logσ_a=-0.03952 log N_f+2.88201,以循環(huán)10⁷周次為極限的腐蝕疲勞極限為403 MPa左右,疲勞極限與抗拉極限比約為0.43。由于實(shí)驗(yàn)所經(jīng)時(shí)間較短,表現(xiàn)為超細(xì)晶工業(yè)純鈦康腐蝕疲勞性能優(yōu)良。超細(xì)晶工業(yè)純鈦的主要損傷機(jī)制是位錯(cuò)滑移。通過(guò)對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬材料腐蝕疲勞
        1.2.1 腐蝕疲勞簡(jiǎn)介
        1.2.2 腐蝕疲勞一般特性
    1.3 腐蝕疲勞研究現(xiàn)狀
        1.3.1 腐蝕疲勞機(jī)理
        1.3.2 裂紋擴(kuò)展機(jī)理
        1.3.3 腐蝕疲勞影響因素
        1.3.4 腐蝕疲勞壽命預(yù)測(cè)
        1.3.5 腐蝕疲勞防護(hù)
    1.4 超細(xì)晶材料制備工藝
        1.4.1 ECAP(等通道轉(zhuǎn)角擠壓)變形
        1.4.2 復(fù)合細(xì)化工藝
    1.5 課題研究背景、意義及內(nèi)容
        1.5.1 課題研究背景及意義
        1.5.2 課題研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案及技術(shù)路線
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.2 技術(shù)路線
    2.3 室溫拉伸試驗(yàn)
    2.4 腐蝕疲勞試驗(yàn)
        2.4.1 模擬海水腐蝕疲勞試驗(yàn)
        2.4.2 腐蝕疲勞模擬及壽命預(yù)測(cè)
    2.5 顯微組織檢測(cè)
        2.5.1 TEM組織觀察
        2.5.2 腐蝕疲勞斷口形貌觀察
3 模擬海水中超細(xì)晶工業(yè)純鈦腐蝕疲勞行為
    3.1 超細(xì)晶工業(yè)純鈦的組織性能
        3.1.1 顯微組織形貌
        3.1.2 室溫力學(xué)性能
    3.2 超細(xì)晶工業(yè)純鈦在模擬海水(3.5%NaCl溶液)中的腐蝕疲勞性能
        3.2.1 模擬海水環(huán)境下S-N曲線
        3.2.2 腐蝕疲勞強(qiáng)度與靜載荷強(qiáng)度之間的關(guān)系
    3.3 模擬海水腐蝕疲勞后顯微組織觀察
    3.4 模擬海水腐蝕疲勞后疲勞斷口
    3.5 循環(huán)載荷大小對(duì)疲勞斷口的影響
    3.6 本章小結(jié)
4 超細(xì)晶工業(yè)純鈦腐蝕疲勞模擬及壽命預(yù)測(cè)
    4.1 腐蝕疲勞壽命預(yù)測(cè)方法
    4.2 軟件特點(diǎn)及腐蝕疲勞壽命預(yù)測(cè)準(zhǔn)備
        4.2.1 COMSOL Multiphysics軟件特點(diǎn)
        4.2.2 疲勞模擬準(zhǔn)備
    4.3 腐蝕疲勞模擬仿真前處理
        4.3.1 幾何建模、網(wǎng)格刨分及材料屬性配置
        4.3.2 物理場(chǎng)配置
    4.4 模擬仿真結(jié)果
        4.4.1 模擬仿真結(jié)果分析
        4.4.2 仿真、實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者在讀期間研究成果
致謝



本文編號(hào)：3944811