本文關鍵詞：熱處理對ZrTiAlV合金摩擦磨損行為的影響

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【摘要】：本文以國產(chǎn)新型47Zr45Ti5Al3V合金為對象,在對其進行不同工藝的熱處理基礎上,采用銷-盤式低溫真空摩擦磨損試驗機開展了室溫大氣及低溫真空下的摩擦磨損試驗研究。利用金相顯微鏡(OM)、顯微硬度計、萬能材料試驗機、XRD衍射儀及透射電子顯微鏡(TEM)等設備分析了合金在不同熱處理條件下的顯微組織演變規(guī)律及力學性能特征,利用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)考察了不同熱處理態(tài)合金在室溫大氣及低溫真空環(huán)境下的摩擦磨損特性。47Zr45Ti5Al3V合金經(jīng)過不同溫度退火處理后,主要由α相和β相組成,α相以片狀組織形成從β相晶粒內(nèi)部析出,呈現(xiàn)典型的 網(wǎng)籃組織‖特征。片狀α相的厚度隨著退火溫度的升高而增大。合金經(jīng)過600℃及700℃正火處理后,主要由α相和β相組成,合金在600℃正火時還出現(xiàn)了?馬氏體相,其硬度明顯高于其它正火態(tài)合金。正火過程中析出的α相特別薄,在金相顯微鏡下無法觀察到。800℃正火態(tài)合金由β單相組成,合金的硬度在三種正火態(tài)合金中最低。47Zr45Ti5Al3V合金在兩相區(qū)淬火后,主要由α相和β相組成,未發(fā)現(xiàn)其他亞穩(wěn)定過渡相,淬火過程中析出的α相非常小。900℃淬火態(tài)合金主要由β相組成,此外還出現(xiàn)了含量非常低的α?馬氏體相。淬火態(tài)合金經(jīng)過時效處理后,析出了大量較厚的片狀α相,合金綜合力學性能有所改善。摩擦磨損試驗研究結果表明,硬度較高的熱處理態(tài)47Zr45Ti5Al3V合金表現(xiàn)出了較優(yōu)異的耐磨性能,此外具有β單相組織的正火態(tài)或淬火態(tài)合金也表現(xiàn)出了較好的耐磨性能。磨損形貌分析結果表明,不同熱處理態(tài)47Zr45Ti5Al3V合金的磨損機制主要以磨粒磨損、粘著磨損為主。磨粒磨損呈現(xiàn)出兩種典型特征,分別為磨擦副硬表面微凸體犁削擠壓形成的犁溝和溝槽,以及剝層脫落形成的裂紋、片狀磨屑和大面積凹坑。前者主要受合金的硬度影響,后者可能受到合金的強塑性影響比較大。粘著磨損的典型特征為小面積剝落坑,主要受合金強度影響。從本文摩擦磨損試驗得到的結果來看,合金的磨損受剝層磨損影響較大,β單相組織合金的特殊組織結構可能有效緩解了合金的剝層磨損,使得合金的耐磨性得到了明顯的提高。
【關鍵詞】：ZrTiAlV合金 熱處理 摩擦磨損行為 微觀組織 硬度
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.414;TG156
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-26
• 1.1 選題背景及研究目的和意義9
• 1.2 鋯合金及其應用現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 鋯及鋯合金9-11
• 1.2.2 鋯合金的應用現(xiàn)狀11-13
• 1.3 ZrTi AlV合金研究進展13-19
• 1.3.1 Zr Ti Al V合金相變特征13-16
• 1.3.2 熱處理對ZrTi Al V合金相組成及微觀組織的影響16-17
• 1.3.3 熱處理對ZrTi Al V合金力學性能的影響17-19
• 1.4 航天器用典型金屬材料摩擦磨損行為19-24
• 1.4.1 金屬摩擦及磨損機理19-22
• 1.4.2 航天器用金屬材料摩擦磨損行為22-24
• 1.4.3 Zr Ti Al V合金研究現(xiàn)狀綜合分析24
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容24-26
• 第2章 試驗材料及方法26-32
• 2.1 試驗材料26-28
• 2.2 熱處理工藝28-29
• 2.3 顯微組織分析29-30
• 2.3.1 XRD物相分析29
• 2.3.2 OM顯微分析29
• 2.3.3 掃描電鏡分析29-30
• 2.3.4 透射電鏡分析30
• 2.4 力學性能分析30-32
• 2.4.1 顯微硬度測試30
• 2.4.2 摩擦磨損試驗30-31
• 2.4.3 磨損量測量31
• 2.4.4 拉伸性能測試31-32
• 第3章 熱處理對ZrTi AlV合金顯微組織的影響32-45
• 3.1 引言32
• 3.2 退火態(tài)ZrTiAl V合金顯微組織特征32-36
• 3.3 正火態(tài)ZrTiAl V合金顯微組織特征36-39
• 3.4 淬火時效態(tài)ZrTiAl V合金顯微組織特征39-43
• 3.5 本章小結43-45
• 第4章 熱處理對ZrTi AlV合金摩擦磨損行為的影響45-71
• 4.1 引言45
• 4.2 鍛造態(tài)及退火態(tài)ZrTiAlV合金摩擦磨損行為45-53
• 4.2.1 摩擦磨損性能45-50
• 4.2.2 表面磨損形貌50-53
• 4.3 正火態(tài)ZrTiAl V合金摩擦磨損行為53-58
• 4.3.1 摩擦磨損性能53-56
• 4.3.2 表面磨損形貌56-58
• 4.4 淬火時效態(tài)ZrTiAl V合金摩擦磨損行為58-66
• 4.4.1 摩擦磨損性能58-62
• 4.4.2 表面磨損形貌62-66
• 4.5 分析討論66-70
• 4.6 本章小結70-71
• 結論71-72
• 參考文獻72-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：640010