發(fā)布時(shí)間：2017-09-26 05:01

  本文關(guān)鍵詞：TA15鈦合金高溫變形機(jī)制及熱處理工藝研究

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【摘要】：TA15鈦合金作為我國重要的結(jié)構(gòu)鈦合金和損傷容限型鈦合金,在航空航天和軍工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但TA15鈦合金需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的形變熱處理和熱處理,才能獲得組織均勻、力學(xué)性能優(yōu)異的半成品或零件。國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于TA15鈦合金的熱變形行為、熱處理工藝、組織與性能的影響因素以及亞結(jié)構(gòu)、顯微織構(gòu)演化等方面已經(jīng)做了大量研究,但是為了達(dá)到對TA15鈦合金顯微組織與力學(xué)性能的精確控制,滿足日益嚴(yán)苛服役條件的要求,系統(tǒng)而深入地對其熱變形機(jī)制、亞結(jié)構(gòu)和微觀取向演化規(guī)律,熱處理過程中的亞穩(wěn)相分解機(jī)制、顯微組織和織構(gòu)演化規(guī)律,以及組織性能定量分析、智能優(yōu)化等方面進(jìn)行研究具有重要的理論意義和工程價(jià)值。本文基于TA15鈦合金恒應(yīng)變速率等溫壓縮實(shí)驗(yàn)和真空退火熱處理實(shí)驗(yàn),采用多種現(xiàn)代材料表征技術(shù)和相關(guān)定量計(jì)算理論相結(jié)合的方法對其熱變形和退火熱處理過程中的相變、再結(jié)晶行為、微觀取向變化、亞結(jié)構(gòu)演化和組織演變過程進(jìn)行了定性和定量研究,全面揭示了其高溫變形機(jī)制和退火熱處理強(qiáng)韌化機(jī)制,研究結(jié)果可以為制定合理的熱變形和熱處理方案提供理論基礎(chǔ)�；陧憫�(yīng)面法建立了熱變形參數(shù)與顯微組織特征參數(shù)之間精確的預(yù)測模型,深入研究了熱加工工藝參數(shù)對顯微組織特征參數(shù)的影響規(guī)律,揭示了鈦合金宏觀熱加工工藝參數(shù)和微觀組織之間的深層次關(guān)系,并對熱加工工藝參數(shù)進(jìn)行了多目標(biāo)可視化優(yōu)化和驗(yàn)證,獲得了在當(dāng)前工藝方案下具有良好綜合力學(xué)性能的三態(tài)組織和具有高損傷容限性的片層組織的工藝參數(shù)范圍。本文研究結(jié)果對于揭示鈦合金本質(zhì)特征、優(yōu)化加工工藝參數(shù)、預(yù)測和控制鈦合金顯微組織、提高鈦合金產(chǎn)品性能具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：TA15鈦合金 高溫變形機(jī)制 退火熱處理 微觀結(jié)構(gòu)演化 響應(yīng)面法
【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】：2015
【分類號】：TG146.23;TG166.5
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 緒論17-28
• 1.1 引言17
• 1.2 鈦合金基礎(chǔ)知識概述17-21
• 1.2.1 鈦及鈦合金的發(fā)展歷史17-18
• 1.2.2 鈦及鈦合金特點(diǎn)18-19
• 1.2.3 鈦合金的分類及發(fā)展趨勢19
• 1.2.4 鈦合金的的晶體結(jié)構(gòu)和形變模式19-21
• 1.2.5 鈦合金的相變類型21
• 1.3 鈦合金高溫變形機(jī)制及其研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 鈦合金熱處理工藝及其研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 鈦合金的典型顯微組織及特征參數(shù)測量分析23-25
• 1.5.1 鈦合金的典型顯微組織23-24
• 1.5.2 顯微組織的定量分析方法24-25
• 1.6 鈦合金組織性能的預(yù)測模型及優(yōu)化算法25-26
• 1.6.1 常見定量預(yù)測模型及優(yōu)化算法25
• 1.6.2 響應(yīng)面模型與優(yōu)化方法25-26
• 1.7 本課題的來源、研究內(nèi)容及意義26-28
• 1.7.1 課題來源26-27
• 1.7.2 研究內(nèi)容及意義27-28
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法28-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及特性28-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法29-30
• 2.2.1 恒應(yīng)變速率等溫壓縮實(shí)驗(yàn)29
• 2.2.2 真空退火熱處理實(shí)驗(yàn)29-30
• 2.3 顯微組織表征方法30-32
• 2.3.1 光學(xué)顯微鏡30-31
• 2.3.2 X射線衍射儀31
• 2.3.3 電子背散射衍射技術(shù)31-32
• 2.3.4 透射電子顯微技術(shù)32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 TA15鈦合金高溫變形機(jī)制及微觀結(jié)構(gòu)取向演化33-51
• 3.1 TA15鈦合金變形機(jī)制及亞結(jié)構(gòu)演化特征33-42
• 3.1.1 高溫流變行為分析33-35
• 3.1.2 顯微組織、晶界及取向差演化特征35-39
• 3.1.3 TEM顯微組織及位錯結(jié)構(gòu)演化特征39-42
• 3.2 加熱制度對TA15鈦合金高溫變形顯微組織和微觀取向的影響42-49
• 3.2.1 顯微組織演化與相變分析42-44
• 3.2.2 變形組織的取向分布分析44-49
• 3.3 本章小結(jié)49-51
• 第四章 TA15鈦合金退火熱處理工藝及微觀結(jié)構(gòu)取向演化51-61
• 4.1 退火TA15鈦合金的XRD圖譜線形分析51-55
• 4.1.1 XRD圖譜的積分寬度分析法51-52
• 4.1.2 變形溫度對退火TA15鈦合金微細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的影響52-53
• 4.1.3 應(yīng)變速率對退火TA15鈦合金微細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的影響53-55
• 4.2 退火TA15鈦合金的顯微組織、晶界及取向差演化特征55-56
• 4.3 退火TA15鈦合金的微觀取向及織構(gòu)演化分析56-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第五章 基于RSM的TA15鈦合金顯微組織預(yù)報(bào)和優(yōu)化61-73
• 5.1 退火TA15鈦合金顯微組織的參數(shù)化表征61-63
• 5.1.1 顯微組織觀察區(qū)域61-62
• 5.1.2 顯微組織特征參數(shù)測量62-63
• 5.2 響應(yīng)面模型建立與精度分析63-66
• 5.2.1 響應(yīng)面法簡介63-64
• 5.2.2 響應(yīng)面模型構(gòu)建及精度評估64-66
• 5.3 響應(yīng)面圖解分析及可視化優(yōu)化66-71
• 5.3.1 響應(yīng)曲面及等高線圖的圖解分析66-70
• 5.3.2 多目標(biāo)可視化優(yōu)化及驗(yàn)證70-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 第六章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 主要結(jié)論73-74
• 6.2 工作展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況80

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