本文關鍵詞：TC27鈦合金的熱變形行為及其組織演變規(guī)律

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【摘要】：TC27鈦合金是我國自主研發(fā)的一種新型高強高韌高淬透性的鈦合金,可應用于航空航天及兵器行業(yè)重要承力部件。本文通過對鍛態(tài)TC27合金進行等溫恒應變速率壓縮實驗,分析了其熱變形行為;分別采用多元線性回歸和內(nèi)變量法構建了該鈦合金的本構關系模型;研究了其微觀組織的演變規(guī)律。主要結論如下:TC27合金的流動應力隨著應變的升高而迅速升高,達到最大值后平緩下降,呈現(xiàn)流變軟化現(xiàn)象,變形溫度越低,這種流變軟化現(xiàn)象就越明顯。在各變形溫度,應變速率為70s-1下,應力-應變曲線在加工硬化和軟化作用下出現(xiàn)波動。多元線性回歸所構建的本構方程,在700~850℃范圍內(nèi),誤差小于10%的數(shù)據(jù)點占全部數(shù)據(jù)點的93.1%;在900~1150℃范圍內(nèi),誤差小于10%的數(shù)據(jù)點占全部數(shù)據(jù)點的97.4%�；趦�(nèi)變量(位錯密度)構建的本構方程,在700~800℃范圍內(nèi),誤差小于10%的數(shù)據(jù)點占全部數(shù)據(jù)點的89.1%;在850~1150℃范圍內(nèi),誤差小于10%的數(shù)據(jù)點占全部數(shù)據(jù)點的92.2%。在壓縮前,低于α+β/β轉(zhuǎn)變溫度的850℃試樣,保溫了12min存在β相晶粒;高于α+β/β轉(zhuǎn)變溫度的900℃試樣,保溫了2 min存在一定量的α+β等軸組織。變形溫度為850℃、70s-1、壓縮率從30%-50%時,合金中的初生α相逐漸變得不等軸,且具有一定的方向性。變形溫度為900℃時,當壓縮率從25%-50%時,β相晶粒明顯被壓扁。變形溫度為900℃時,應變速率為0.001s-1,當壓縮率為15%-35%時,發(fā)生了少量動態(tài)再結晶,β晶粒得到細化,平均晶粒尺寸減小。但壓縮率為50%時,晶粒有長大的趨勢。在應變速率0.001s-1~70s-1、壓縮率50%,700℃時,合金中微觀組織與未經(jīng)變形的原始試樣相差不大,組織中α相體積分數(shù)較其它溫度最多。但在應變速率高達70s-1時,可以觀察到大變形區(qū)組織發(fā)生了局部流動和絕熱剪切現(xiàn)象。850℃時,合金中的α相體積分數(shù)較其他溫度最少。在變形溫度從900℃~1150℃,在應變速率較低的情況下,隨著變形溫度升高,原始β晶粒尺寸增大,晶粒內(nèi)部也更容易發(fā)生動態(tài)再結晶,最后細小的再結晶晶粒逐漸取代原始的粗大晶粒。鍛態(tài)TC27鈦合金較適宜的熱加工參數(shù)范圍為:變形溫度700℃~1150℃,應變速率0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1。而失穩(wěn)區(qū)容易發(fā)生在應變速率較高(10s-1和70s-1)的各個溫度下。
【關鍵詞】：鍛態(tài)TC27鈦合金 熱變形行為 本構關系 組織演變
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.23
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 鈦合金的發(fā)展概況8-9
• 1.2 鈦合金分類9-10
• 1.3 α+β 型鈦合金的微觀組織與性能10-11
• 1.4 α+β 型鈦合金的熱處理及對其組織和性能的影響11-12
• 1.5 本構關系12-16
• 1.5.1 回歸模型13-14
• 1.5.2 內(nèi)變量模型14-16
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容與意義及目的16-18
• 1.6.1 主要研究內(nèi)容16
• 1.6.2 研究意義16-17
• 1.6.3 研究目的17-18
• 第2章 試驗材料試驗方法18-20
• 2.1 引言18
• 2.2 試驗材料18
• 2.3 試驗方法18-19
• 2.3.1 相同加熱溫度不同保溫時間下的試驗18-19
• 2.3.2 等溫恒應變速率下熱壓縮試驗19
• 2.4 微觀組織觀察19-20
• 第3章 鍛態(tài)TC27鈦合金本構關系研究20-40
• 3.1 引言20
• 3.2 TC27鈦合金流變行為分析20-25
• 3.2.1 變形溫度對TC27鈦合金流動應力的影響20-22
• 3.2.2 應變速率對TC27鈦合金流動應力的影響22-25
• 3.3 TC27鈦合金線性回歸本構關系研究25-33
• 3.3.1 Arrhenius型方程的形式25
• 3.3.2 求變形激活能Q25-27
• 3.3.3 Arrhenius型方程對TC27合金適用性分析27-29
• 3.3.4 建立TC27合金的本構方程并確定系數(shù)29-31
• 3.3.5 本構方程誤差檢驗31-33
• 3.4 基于內(nèi)部變量的物理模型33-38
• 3.4.1 基于內(nèi)部變量（位錯密度）的TC27鈦合金本構關系的建立33-36
• 3.4.2 精度驗證36-38
• 3.5 小結38-40
• 第4章 變形參數(shù)對TC27鈦合金微觀組織的影響40-69
• 4.1 引言40
• 4.2 保溫時間及加熱溫度對TC27合金變形前組織的影響40-44
• 4.2.1 加熱溫度為 950℃時不同保溫時間對變形前組織的影響40-41
• 4.2.2 加熱溫度為 900℃時不同保溫時間對變形前組織的影響41-42
• 4.2.3 加熱溫度為 850℃時不同保溫時間對變形前組織的影響42-43
• 4.2.4 加熱溫度為 800℃時不同保溫時間對變形前組織的影響43-44
• 4.2.5 保溫時間相同時加熱溫度對變形前組織的影響44
• 4.3 壓縮率對TC27合金組織的影響44-49
• 4.3.1 應變速率 70s~(-1)、變形溫度為 850℃時變形量對組織的影響44-46
• 4.3.2 應變速率 70s~(-1)、變形溫度為 900℃時壓縮率對組織的影響46-47
• 4.3.3 應變速率 0.001s~(-1)、變形溫度 850℃時壓縮率對組織的影響47-48
• 4.3.4 應變速率 0.001s~(-1)、變形溫度為 900℃時壓縮率對組織的影響48-49
• 4.4 壓縮率相同時應變速率和變形溫度對組織的影響及分析49-50
• 4.4.1 壓縮率相同時應變速率對組織的影響及分析49-50
• 4.4.2 壓縮率相同時變形溫度對組織的影響及分析50
• 4.5 變形溫度與應變速率對TC27合金微觀組織的影響50-67
• 4.5.1 應變速率為 0.001s~(-1)時變形溫度對組織的影響50-52
• 4.5.2 應變速率為 0.01s~(-1)時變形溫度對組織的影響52-54
• 4.5.3 應變速率為 0.1s~(-1)時變形溫度對組織的影響54-56
• 4.5.4 應變速率為 1s~(-1)時變形溫度對組織的影響56-58
• 4.5.5 應變速率為 10s~(-1)時變形溫度對組織的影響58-60
• 4.5.6 應變速率為 70s~(-1)時變形溫度對組織的影響60-62
• 4.5.7 變形溫度相同時應變速率對組織的影響62-67
• 4.6 本章小結67-69
• 第5章 結論69-72
• 參考文獻72-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文77-78
• 致謝78-79

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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5 熊毅;蔡大勇;趙勝利;文九巴;張春玲;;低碳鋼的熱變形行為[J];熱加工工藝;2008年18期

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8 霍連U，

本文編號：791279