本文關(guān)鍵詞：Ti6242高溫鈦合金鑄件的組織和性能

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【摘要】：Ti6242鈦合金是由上海精密器械研究所提供的近α鈦合金,其有許多優(yōu)異性能,比如密度小、疲勞性能好、比強(qiáng)度高,還具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良特性。本論文運(yùn)用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試與熱模擬試驗(yàn),對(duì)合金的T(α+β)/β相變溫度以及熱等靜壓行為、熱處理對(duì)合金室溫與高溫力學(xué)性能、顯微組織的影響進(jìn)行了研究。研究結(jié)果如下:(1)Ti6242合金鑄件的組織為魏氏組織,重力鑄造后的Ti6242合金的屈服強(qiáng)度和延伸率分別提高了23.1%和1.3%(2)熱等靜壓處理消除了鑄造時(shí)產(chǎn)生的縮松、縮孔等缺陷,細(xì)化晶粒、α片層厚度及片層集束尺寸,組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻奈菏辖M織,從而顯著改善了合金的力學(xué)性能,尤其是室溫力學(xué)性能。經(jīng)過熱等靜壓處理后合金的抗拉強(qiáng)度852MPa,最大拉應(yīng)變約為6.32%。(3)Ti6242合金在825℃~965℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶處理,隨著固溶溫度的升高,組織為片層組織且其中α片層厚度變粗屈服強(qiáng)度和最大拉伸強(qiáng)度有升高趨勢(shì),固溶溫度高于910℃時(shí),屈服強(qiáng)度和延伸率變化不明顯。(4)冷卻速率的不同導(dǎo)致β轉(zhuǎn)變組織和二次α相結(jié)構(gòu)不一。較快速度固溶處理得到的Ti6242合金具有較多的β轉(zhuǎn)變組織殘存并且這些β轉(zhuǎn)變組織在之后的熱處理中會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎桅料唷＿@些高比例的細(xì)小二次α相粒子能夠阻礙位錯(cuò)移動(dòng)進(jìn)而提高Ti6242合金的強(qiáng)度、降低其塑性。α/β熱處理得到的Ti6242合金的屈服強(qiáng)度和延伸率隨著Ti6242合金的α片層厚度變化服從Hall-Peck關(guān)系。(5)βA熱處理、βB熱處理、βC熱處理都增強(qiáng)了原始材料的屈服強(qiáng)度和延伸率。βA熱處理得到片層組織,延伸率為54%。βB熱處理得到網(wǎng)籃組織,屈服強(qiáng)度提升了約15%。βC熱處理獲得粗大的網(wǎng)籃組織,屈服強(qiáng)度提升了6.4%、延伸率提升了78%。(6)βC熱處理的Ti6242合金具有最優(yōu)綜合拉伸性能,這是由于熱處理后所得到的組織為小集束、粗α片層的網(wǎng)籃結(jié)構(gòu)。(7)在高溫下,隨著溫度的升高,屈服強(qiáng)度與最大拉伸強(qiáng)度降低,而塑性則隨著溫度的升高而增高。βC熱處理后具有最優(yōu)的高溫(823K下)力學(xué)性能,此時(shí)屈服強(qiáng)度為458.7MPa、延伸率為15.3%。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 熱等靜壓 熱處理 室溫拉伸性能 高溫拉伸性能
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG166.5;TG146.23
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-34
• 1.1 高溫鈦合金概述10-15
• 1.1.1 國(guó)外高溫鈦合金研究進(jìn)展10-12
• 1.1.2 我國(guó)高溫鈦合金的研究進(jìn)展12-15
• 1.2 鈦合金鑄造工藝研究15-22
• 1.2.1 鈦合金精鑄件鑄造技術(shù)發(fā)展概況17-20
• 1.2.2 我國(guó)鈦精鑄件主要應(yīng)用20-22
• 1.3 鈦合金熱等靜壓工藝研究22-27
• 1.3.1 熱等靜壓成形技術(shù)基本原理22-24
• 1.3.2 熱等靜壓近凈成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)24-25
• 1.3.3 熱等靜壓成形技術(shù)研究進(jìn)展25-27
• 1.4 鈦合金的熱處理27-32
• 1.4.1 常用的鈦合金熱處理工藝27-29
• 1.4.2 淺析鈦合金的組織與性能之間的關(guān)系狀況29-30
• 1.4.3 鈦合金的熱處理特點(diǎn)30-32
• 1.5 本課題來源及意義與研究?jī)?nèi)容32-34
• 第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和分析測(cè)試方法34-45
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料34
• 2.2 Ti6242鈦合金T_((α+β)/β)相變溫度測(cè)定34-39
• 2.2.1 計(jì)算法34-35
• 2.2.2 差示掃描熱量法35-37
• 2.2.3 連續(xù)升溫金相法37-39
• 2.2.4 分析與討論39
• 2.3 Ti6242鈦合金熱等靜壓工藝39-41
• 2.4 Ti6242鈦合金熱處理工藝41-42
• 2.5 Ti6242鈦合金室溫和高溫力學(xué)性能測(cè)試42-43
• 2.5.1 室溫力學(xué)性能測(cè)試42-43
• 2.5.2 高溫力學(xué)性能測(cè)試43
• 2.6 Ti6242鈦合金顯微組織觀察43-45
• 2.6.1 光學(xué)金相顯微組織觀察43-44
• 2.6.2 掃描電鏡組織、斷.形貌觀察44-45
• 第三章 Ti6242鈦合金的熱等靜壓工藝研究45-52
• 3.1 實(shí)驗(yàn)過程及方案45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析45-50
• 3.2.1 Ti6242合金的顯微組織分析45-48
• 3.2.2 Ti6242合金的力學(xué)性能分析48-50
• 3.2.3 Ti6242合金的拉伸斷.形貌分析50
• 3.3 結(jié)論50-52
• 第四章 Ti6242鈦合金的熱處理工藝52-70
• 4.1 實(shí)驗(yàn)過程及方案52-53
• 4.2 固溶溫度對(duì)Ti6242合金組織和性能影響53-56
• 4.2.1 Ti6242合金的顯微組織分析53-54
• 4.2.2 Ti6242合金的拉伸性能分析54-56
• 4.2.3 Ti6242合金的斷.分析56
• 4.3 冷卻速度對(duì)Ti6242合金組織和性能影響56-60
• 4.3.1 Ti6242合金的顯微組織分析56-58
• 4.3.2 Ti6242合金拉伸性能分析58-60
• 4.3.3 Ti6242合金的斷.分析60
• 4.4 不同熱處理工藝對(duì)Ti6242合金組織和性能60-69
• 4.4.1 Ti6242合金的顯微組織分析60-63
• 4.4.2 Ti6242合金的拉伸性能分析63-66
• 4.4.3 Ti6242合金的斷.分析66-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第五章 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文77-79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王耀寧;馬紅周;郭志軍;趙西城;;熱處理對(duì)BT-20鈦合金組織和性能的影響[J];熱加工工藝;2007年12期

2 辛社偉;趙永慶;曾衛(wèi)東;;鈦合金固態(tài)相變的歸納與討論(I)——同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2007年05期

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本文編號(hào)：711850