發(fā)布時間：2017-08-24 13:43

  本文關(guān)鍵詞：TC4鈦合金循環(huán)熱氫處理改性研究

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【摘要】：鈦合金的熱氫處理技術(shù)是利用氫的可逆合金化作用改變鈦合金的相組成和微觀組織,從而改善其力學(xué)性能。本文對TC4鈦合金的吸氫行為進行了系統(tǒng)的研究,包括：置氫處理過程中置氫溫度、氫壓、置氫時間等參量與氫含量的關(guān)系,氫壓及合金中氫分布與保溫時間的關(guān)系。利用室溫壓縮實驗,研究了熱處理方式對一次置氫TC4鈦合金和循環(huán)置氫TC4鈦合金室溫力學(xué)性能的影響,從而確定利于鈦合金室溫增塑的循環(huán)熱氫處理工藝。利用OM、XRD、SEM、TEM等材料分析測試設(shè)備,結(jié)合室溫壓縮實驗,研究了TC4鈦合金循環(huán)熱氫處理過程中微觀組織形貌、相組成及其含量等微觀組織結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律、循環(huán)熱氫處理工藝對TC4鈦合金室溫力學(xué)性能的影響規(guī)律以及循環(huán)置氫鈦合金室溫塑性變形后的微觀組織、斷口形貌等的演變規(guī)律。試驗結(jié)果表明：鈦合金吸氫是一個放熱和擴散過程,隨著置氫溫度的升高,氫含量先增加后降低；隨著氫壓的增加,氫含量幾乎呈線性增加；隨著保溫時間的增加,氫壓先急速降低后緩慢降低直至不變,氫含量先快速增加后趨于穩(wěn)定,氫分布隨保溫時間的增加逐漸趨于一致。利于鈦合金室溫增塑的循環(huán)熱氫處理工藝為：每次置氫溫度均為750℃,保溫時間為120min,循環(huán)置氫結(jié)束后需要對試樣進行固溶淬火處理,固溶溫度為850℃保溫30min,水淬。合金經(jīng)循環(huán)熱氫處理后,組織形貌發(fā)生變化。經(jīng)不同次數(shù)置氫處理后,試樣均出現(xiàn)細(xì)小的針狀馬氏體α和粗大的針狀馬氏體α",有6氫化物生成,β相的含量增加。置氫二次時試樣的組織較細(xì)小,晶粒比較均勻,且p相的相對含量最高。室溫壓縮實驗后,循環(huán)置氫試樣均產(chǎn)生裂紋。隨著置氫次數(shù)的增加,試樣的極限變形率先增加后降低,但均高于未置氫合金,置氫二次時最大,較未置氫合金提高了22.1%;抗壓強度基本保持不變；屈服強度先降低后稍有增加,置氫二次時最低,較未置氫合金降低了11.1%；彈性模量大致呈逐漸降低的趨勢,最大降幅為11.6%�？傊�,循環(huán)熱氫處理對TC4鈦合金的室溫壓縮性能有改善的作用,且置氫二次時對壓縮性能的改善效果最佳。與置氫合金相比,極限變形率提高了22.1%,抗壓強度不變,屈服強度降低了11.1%。
【關(guān)鍵詞】：TC4鈦合金 循環(huán)熱氫處理 微觀組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.23
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第1章 緒論16-23
• 1.1 引言16-17
• 1.2 氫在鈦合金中的作用及其行為研究17-19
• 1.2.1 氫在鈦合金中的特性17
• 1.2.2 氫在鈦合金中的溶解17-18
• 1.2.3 氫在鈦合金中的擴散過程18-19
• 1.2.4 氫在鈦合金中的作用原理19
• 1.3 鈦合金的熱氫處理技術(shù)19-22
• 1.3.1 熱氫處理技術(shù)的概況19-20
• 1.3.2 熱氫處理技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3.3 熱氫處理對鈦合金微觀組織和相成分的影響21
• 1.3.4 熱氫處理對鈦合金力學(xué)性能的影響21-22
• 1.4 本課題研究的目的及主要研究內(nèi)容22-23
• 第2章 實驗材料與研究方法23-27
• 2.1 實驗材料23
• 2.2 循環(huán)熱氫處理工藝23-24
• 2.3 熱處理工藝24-25
• 2.4 組織結(jié)構(gòu)分析及性能測試方法25-27
• 2.4.1 組織觀察25
• 2.4.2 X射線衍射儀25
• 2.4.3 掃描電子顯微鏡25
• 2.4.4 透射電子顯微鏡25
• 2.4.5 室溫壓縮實驗25-27
• 第3章 TC4鈦合金吸氫行為的研究27-34
• 3.1 置氫溫度對氫含量的影響27-28
• 3.2 初始?xì)鋲簩浜康挠绊?/span>28-29
• 3.3 保溫時間對氫壓的影響29-30
• 3.4 保溫時間對氫含量的影響30-31
• 3.5 保溫時間對氫分布的影響31-32
• 3.6 TC4鈦合金吸氫時氫的擴散路徑32-33
• 3.7 置氫工藝的確定33
• 3.8 本章小結(jié)33-34
• 第4章 TC4鈦合金循環(huán)熱氫處理工藝研究34-42
• 4.1 引言34
• 4.2 熱處理方式對一次置氫TC4鈦合金室溫力學(xué)性能的影響34-37
• 4.2.1 一次置氫試樣的室溫壓縮性能34-35
• 4.2.2 一次置氫+固溶時效試樣的室溫壓縮性能35-37
• 4.3 熱處理方式對循環(huán)置氫TC4鈦合金室溫力學(xué)性能的影響37-40
• 4.3.1 循環(huán)置氫TC4鈦合金試樣的室溫壓縮性能37-38
• 4.3.2 循環(huán)置氫+固溶淬火TC4鈦合金試樣的室溫壓縮性能38-39
• 4.3.3 循環(huán)置氫+固溶淬火對等軸TC4鈦合金室溫壓縮性能的影響39-40
• 4.4 循環(huán)熱氫處理工藝的確定40
• 4.5 本章小結(jié)40-42
• 第5章 循環(huán)熱氫處理對TC4鈦合金微觀組織結(jié)構(gòu)的影響42-49
• 5.1 引言42
• 5.2 微觀組織分析42-44
• 5.3 X射線衍射結(jié)果分析44-45
• 5.4 透射電鏡結(jié)果分析45-48
• 5.5 本章小結(jié)48-49
• 第6章 循環(huán)熱氫處理對TC4鈦合金室溫壓縮行為的影響49-61
• 6.1 引言49
• 6.2 置氫次數(shù)對TC4鈦合金室溫壓縮性能的影響49-53
• 6.3 不同置氫次數(shù)試樣的室溫壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線數(shù)學(xué)模型53-56
• 6.4 壓縮變形后合金的斷口形貌及組織分析56-58
• 6.5 鈦合金循環(huán)熱氫處理室溫增塑機理58-59
• 6.5.1 鈦合金循環(huán)熱氫處理室溫增塑的微觀機理58-59
• 6.5.2 循環(huán)置氫鈦合金最佳處理工藝和室溫塑性加工條件59
• 6.6 本章小結(jié)59-61
• 第7章 結(jié)論61-63
• 參考文獻63-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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10 李曉華;孫中剛;侯紅亮;王耀奇;李志強;;置氫Ti-6Al-4V合金組織與室溫變形行為的相關(guān)性[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2008年08期

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本文編號：731638