本文關(guān)鍵詞：TB6鈦合金室溫塑性機(jī)制研究

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【摘要】：TB6鈦合金是一種亞穩(wěn)定β鈦合金,因其具有高的比強(qiáng)度、良好的斷裂韌性、較低的鍛造溫度、以及良好的淬透性能和抗應(yīng)力腐蝕能力,故廣泛運(yùn)用于航空鍛件、生物醫(yī)藥和體育用品。TB6鈦合金的性能很大程度上取決于相組成和組織形態(tài),而熱處理工藝和預(yù)冷變形方式對(duì)合金的相變行為、組織形態(tài)、力學(xué)性能等產(chǎn)生了很大影響。為研究TB6鈦合金室溫塑性機(jī)制,以期獲得最具變形潛力的工藝,本文利用熱處理爐、力學(xué)試驗(yàn)機(jī)、OM、TEM、XRD、SEM等設(shè)備和分析手段,研究了TB6鈦合金固溶、時(shí)效、預(yù)變形和冷卻速度對(duì)材料的組織和性能的影響規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論有:(1)通過(guò)采用金相法確定相變點(diǎn)溫度,測(cè)得β轉(zhuǎn)變溫度約為790±5℃。隨著固溶溫度的增加和固溶時(shí)間的延長(zhǎng),αp含量逐漸減少,當(dāng)超過(guò)相變點(diǎn),αp轉(zhuǎn)變完成,粗大的等軸β晶粒內(nèi)生成淬火馬氏體。因拉伸過(guò)程產(chǎn)生了應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變,故材料在810℃固溶1h可以獲得最佳的力學(xué)性能,也具有很好的變形潛力。(2)研究了時(shí)效工藝對(duì)TB6合金組織和塑性的影響規(guī)律,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在單相區(qū)固溶后時(shí)效,β晶粒內(nèi)析出次生α,并隨著時(shí)效溫度的升高和時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),次生α相不斷長(zhǎng)大,降低了Orawan效應(yīng)使材料在650℃固溶6h獲得最佳的綜合力學(xué)性能。(3)研究了預(yù)變形量對(duì)材料組織和塑性的影響規(guī)律,結(jié)果表明:隨著預(yù)變形量的增加,β晶界變得模糊不清。材料在拉伸過(guò)程產(chǎn)生了應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變。在相變誘發(fā)塑性和孿晶誘發(fā)塑性的共同作用下材料在5%預(yù)變形條件下獲得最好的綜合力學(xué)性能,故適當(dāng)?shù)念A(yù)變形工藝可以在提高塑性的同時(shí)不損害強(qiáng)度。(4)研究了冷卻速度對(duì)TB6鈦合金的組織和塑性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)冷卻速度較快時(shí),β來(lái)不及析出α相,而生成淬火馬氏體。拉伸過(guò)程中,亞穩(wěn)定的β相產(chǎn)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變?yōu)椴牧蠋?lái)較高的塑性。當(dāng)冷速減慢后,材料完成β→α的轉(zhuǎn)變,α相形貌平直、粗大,增加了位錯(cuò)滑移距離,造成材料的低塑性。故水冷條件下材料獲得最佳的力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：固溶處理 時(shí)效 預(yù)冷變形 冷速 顯微組織
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.23;TG166.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第1章 緒論7-22
• 1.1 鈦及鈦合金簡(jiǎn)介7-9
• 1.1.1 鈦7
• 1.1.2 鈦合金7-8
• 1.1.3 鈦合金分類8-9
• 1.2 鈦合金的顯微組織9-11
• 1.3 鈦合金中的主要相變11-19
• 1.3.1α相與β相的轉(zhuǎn)變11-12
• 1.3.2 馬氏體12-18
• 1.3.2.1 淬火馬氏體相變13-14
• 1.3.2.2 應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變14-18
• 1.3.3 鈦合金中的ω相變18-19
• 1.3.4 鈦合金中的β′相變19
• 1.4 TB6鈦合金室溫變形的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 本課題的目的及意義、研究的主要內(nèi)容20-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方案22-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-25
• 2.2.1 樣品的制備22-23
• 2.2.2 樣品的熱處理23
• 2.2.3 性能與結(jié)構(gòu)表征方法23-25
• 2.2.3.1 室溫變形行為23
• 2.3.3.2 金相觀察(OM)23
• 2.3.3.3 掃描電鏡觀察(SEM)23-24
• 2.3.3.4 X射線衍射物相分析（XRD）24
• 2.3.3.5 透射電鏡觀察(TEM)24-25
• 第3章 固溶工藝對(duì)TB6鈦合金組織和塑性的影響25-34
• 3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容25-26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果26-30
• 3.2.1 固溶工藝對(duì)TB6鈦合金塑性的影響26-27
• 3.2.2 固溶工藝對(duì)TB6鈦合金顯微組織的影響27-29
• 3.2.3 TEM組織分析29-30
• 3.3 分析與討論30-32
• 3.4 小結(jié)32-34
• 第4章 時(shí)效工藝對(duì)TB6鈦合金組織和塑性的影響34-43
• 4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容34-35
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果35-38
• 4.2.1 時(shí)效溫度對(duì)材料組織和塑性的影響35-37
• 4.2.1.1 力學(xué)性能測(cè)試35
• 4.2.1.2 顯微組織分析35-36
• 4.2.1.3 斷口分析36-37
• 4.2.2 時(shí)效時(shí)間對(duì)材料組織和塑性的影響37-38
• 4.2.2.1 力學(xué)性能測(cè)試37
• 4.2.2.2 顯微組織分析37-38
• 4.3 分析與討論38-41
• 4.3.1 時(shí)效溫度對(duì)材料塑性影響原因分析38-39
• 4.3.2 時(shí)效時(shí)間對(duì)材料塑性影響原因分析39
• 4.3.3 TEM組織分析39-41
• 4.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)41-43
• 第5章 預(yù)變形工藝對(duì)TB6鈦合金組織和塑性的影響43-52
• 5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容43-44
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-49
• 5.2.1 力學(xué)性能測(cè)試44-45
• 5.2.2 顯微組織分析45-46
• 5.2.3 TEM組織分析46-49
• 5.3 分析與討論49-51
• 5.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)51-52
• 第6章 冷卻速度對(duì)TB6鈦合金組織和塑性的影響52-59
• 6.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容52-53
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-57
• 6.2.1 力學(xué)性能測(cè)試53-54
• 6.2.2 顯微組織分析54-55
• 6.2.3 SEM分析55
• 6.2.3 斷口形貌分析55-57
• 6.3 分析與討論57-58
• 6.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)58-59
• 第7章 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 附錄66-67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 訾群;;鈦合金研究新進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2008年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 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

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本文編號(hào)：669489