本文關(guān)鍵詞：基面纖維織構(gòu)純鈦的孿生行為及塑性變形機(jī)理研究

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【摘要】：汽車行業(yè)是主要的大油耗行業(yè)之一,減輕汽車重量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排相當(dāng)重要。鈦具有高的比強(qiáng)度以及很好的耐高溫和耐蝕性能,逐漸進(jìn)入人們的視線,被應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。而鈦為密排六方的晶體結(jié)構(gòu),滑移和孿生是鈦塑性變形中起關(guān)鍵作用的兩種機(jī)制。孿生的引入會(huì)改變晶格取向,大大影響材料的組織與織構(gòu)演變,對(duì)鈦的塑性變形有重要影響,因此研究鈦的孿生行為有著非常重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。本文通過(guò)對(duì)具有基面纖維織構(gòu)的純鈦進(jìn)行不同方向的室溫單軸壓縮試驗(yàn),獲得了復(fù)雜的孿生組織,分析不同應(yīng)變路徑下的力學(xué)行為。利用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)考察形變前后樣品的微觀組織演變,尤其對(duì)形變過(guò)程中產(chǎn)生的孿晶變體進(jìn)行標(biāo)定和定量表征。通過(guò)預(yù)壓縮引入孿晶片層,研究孿晶對(duì)鈦的力學(xué)性能的影響。通過(guò)位移梯度張量在不同坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)換,計(jì)算晶粒中的孿晶與相鄰晶粒中的滑移或?qū)\晶的協(xié)調(diào)應(yīng)變,結(jié)合傳統(tǒng)施密特定律,詳細(xì)分析孿晶變體的選取規(guī)則,深入理解純鈦的塑性變形機(jī)理。研究結(jié)果表明:(1)沿ED單軸壓縮時(shí),屈服強(qiáng)度低,柱面滑移主導(dǎo)變形,同時(shí)大部分晶粒的c軸垂直于壓縮軸,壓縮過(guò)程中產(chǎn)生沿c軸的拉伸應(yīng)變,因此樣品中產(chǎn)生大量的{10(?)2}拉伸孿晶和少量的{11(?)2}壓縮孿晶。(2)垂直ED單軸壓縮時(shí),屈服強(qiáng)度較高,大部分晶粒的c軸平行于壓縮軸,壓縮過(guò)程時(shí)產(chǎn)生沿c軸的壓縮應(yīng)變,因此產(chǎn)生大量的{11(?)2}壓縮孿晶,還有一定量的{10(?)2}拉伸孿晶和少量的{11(?)4}壓縮孿晶和{11(?)1}拉伸孿晶。(3)通過(guò)預(yù)壓縮引入孿晶片層,細(xì)化晶粒,硬化晶粒取向,從而提高鈦的屈服強(qiáng)度。(4)施密特定律在{10(?)2}拉伸孿晶和{11(?)2}壓縮孿晶的變體選擇中起主導(dǎo)作用,實(shí)際發(fā)生的{10(?)2}拉伸孿晶和{11(?)2}壓縮孿晶變體中SF rank為1和2的超過(guò)80%。而{11(?)4}壓縮孿晶的變體選擇不符合施密特定律。(5)低SF孿晶變體與相鄰晶粒中最易啟動(dòng)的柱面滑移或者孿晶有很好的協(xié)調(diào)性時(shí),該孿晶變體能夠在變形過(guò)程中形核;即使高SF孿晶變體若不能與相鄰晶粒中的柱面滑移或?qū)\晶協(xié)調(diào)變形時(shí),該孿晶也會(huì)在變形過(guò)程中被抑制。(6)協(xié)調(diào)應(yīng)變的計(jì)算可以判定晶粒中的孿晶在晶界處與相鄰晶粒中的滑移或?qū)\晶協(xié)調(diào)局部應(yīng)力的能力,可以作為施密特定律的補(bǔ)充,進(jìn)行孿晶變體選擇判斷。
【關(guān)鍵詞】：純鈦 壓縮 孿生 變體選擇
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U465.2
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-21
• 1.1 課題背景及意義8-11
• 1.1.1 鈦的基本性質(zhì)9-10
• 1.1.2 鈦的晶體結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2 鈦的塑性變形11-17
• 1.2.1 鈦的晶體取向11-12
• 1.2.2 鈦的滑移12-13
• 1.2.3 鈦的孿生13-16
• 1.2.4 鈦的塑性變形的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 孿晶變體選擇機(jī)理研究進(jìn)展17-20
• 1.3.1 Schmid因子定律17-19
• 1.3.2 非Schmid因子定律19-20
• 1.4 課題研究意義和內(nèi)容20-21
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及方法21-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-25
• 2.2.1 單軸壓縮22-23
• 2.2.2 金相實(shí)驗(yàn)23
• 2.2.3 電子背散射衍射實(shí)驗(yàn)23-25
• 2.3 孿生類型的判定方法25-28
• 3 單軸壓縮條件下的組織演變及其對(duì)力學(xué)性能的影響28-37
• 3.1 不同應(yīng)變路徑下的力學(xué)行為28-29
• 3.2 平行ED壓縮的顯微組織和織構(gòu)演變29-32
• 3.3 垂直ED壓縮的顯微組織和織構(gòu)演變32-35
• 3.4 預(yù)壓縮后的力學(xué)行為35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 單軸壓縮下孿晶變體選擇機(jī)制37-52
• 4.1 施密特定律37-41
• 4.1.1 平行ED壓縮孿晶變體選擇37-39
• 4.1.2 垂直ED壓縮孿晶變體選擇39-41
• 4.2 協(xié)調(diào)應(yīng)變計(jì)算41-50
• 4.2.1 理論基礎(chǔ)42-44
• 4.2.2 滑移和孿晶之間的應(yīng)變協(xié)調(diào)44-47
• 4.2.3 孿晶和孿晶之間的應(yīng)變協(xié)調(diào)47-50
• 4.3 本章小結(jié)50-52
• 5 結(jié)論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57

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6 王s，

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