發(fā)布時(shí)間：2022-02-13 12:54

　　鈦合金比強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、無磁、機(jī)械性能好,是一種優(yōu)質(zhì)輕型結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料和重要生物工程材料。當(dāng)前鈦合金板帶材市場(chǎng)需求較大,約占鈦加工材的1/3。但鈦板軋制溫度窗口窄,導(dǎo)熱性能差,開軋溫度過高或軋制變形過大均會(huì)導(dǎo)致軋件中心區(qū)域溫度急劇升高,使板坯溫度分布不均,厚度方向出現(xiàn)組織差異,進(jìn)而導(dǎo)致塑性變差,軋制變形不均、邊裂等問題;軋制溫度低,軋件加工硬化嚴(yán)重,導(dǎo)致軋制力過大,增加鈦合金板軋制難度,故鈦板軋制生產(chǎn)過程中板坯溫度控制極為關(guān)鍵。本文圍繞典型TC4鈦合金熱軋生產(chǎn)工藝,從控溫軋制角度出發(fā),結(jié)合某廠鈦合金板材現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝,對(duì)TC4鈦合金板材多道次軋制開展實(shí)驗(yàn)研究及有限元仿真分析,為制定鈦合金板帶熱軋工藝規(guī)程提供了理論依據(jù)。利用Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)測(cè)定TC4鈦合金材料高溫流變應(yīng)力,分析溫度和變形速率對(duì)流變應(yīng)力的影響規(guī)律,并利用熱加工圖研究TC4鈦合金的熱加工范圍。通過熱軋實(shí)驗(yàn)研究了橫縱軋道次壓下率分配對(duì)TC4鈦合金板各向異性的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)橫縱軋道次壓下率分配為1:1時(shí),材料各向異性基本消除。開展TC4鈦合金板換熱實(shí)驗(yàn)與軋制實(shí)驗(yàn),測(cè)定試樣指定位置多點(diǎn)溫度變化,并建立實(shí)... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鈦合金材料的應(yīng)用領(lǐng)域

第1章緒論-1-第1章緒論1.1課題背景及研究目的與意義鈦?zhàn)鳛?1世紀(jì)重要金屬，最大的兩個(gè)特性就是高比強(qiáng)度和耐腐蝕性，主要應(yīng)用于航空、航天及海洋工程等軍工領(lǐng)域。近年，隨著鈦產(chǎn)量的逐年增長(zhǎng)及工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，鈦已經(jīng)開始由軍工領(lǐng)域逐漸進(jìn)入更廣泛的重工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域及民用消費(fèi)領(lǐng)域，如建筑、交通、體育休閑與生活用品等領(lǐng)域[1-3]，如圖1-1。a)航天航空b)航海c)體育休閑d)交通e)建筑f)醫(yī)療器械圖1-1鈦合金材料的應(yīng)用領(lǐng)域目前我國(guó)鈦合金材料的研究主要集中在鈦基合金的成分設(shè)計(jì)、制備、加工、生產(chǎn)及精煉等[4]。圖1-2為未來國(guó)內(nèi)鈦材需求結(jié)構(gòu)餅狀圖，可以看出我國(guó)鈦材結(jié)構(gòu)整體圖1-2未來中國(guó)鈦材需求結(jié)構(gòu)

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-確定材料成分的準(zhǔn)確性，測(cè)得試樣的主要成分見表2-1。之后獲取了材料的原始金相組織，見圖2-3。a)XRF實(shí)驗(yàn)儀b)實(shí)驗(yàn)試件圖2-2XRF實(shí)驗(yàn)儀及實(shí)驗(yàn)試件表2-1TC4鈦合金試樣主要化學(xué)成分(wt%)AlVFeCHONTi5.363.190.0190.0110.0050.101<0.003余量圖2-3TC4原始組織2.1.2.2實(shí)驗(yàn)方案及過程Gleeble-3800熱壓縮試樣為Φ10mm×15mm的圓柱試樣，試樣上下兩端面分別用砂紙打磨平整，部分試樣如圖2-4所示。熱壓縮變形工藝參數(shù)根據(jù)TC4鈦合金熱加工工藝范疇制定，其熱壓縮工藝如圖2-5所示。具體熱壓方案如下：變形溫度：750℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃；變形速率：0.1s-1、1s-1、5s-1、10s-1、20s-1；變形量：40%；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)TC8鈦合金研制進(jìn)展與性能評(píng)價(jià)[J]. 王儉,馮秋元,張永強(qiáng),陳志勇,喬璐,毛玲玲,李巍,王鼎春,高頎.  鍛壓技術(shù). 2019(10)
[2]TC4鈦合金高溫壓縮變形行為與組織演變[J]. 劉昆,黃海廣,秦鐵昌,李志敏,余堃,肖寒,周榮鋒.  特種鑄造及有色合金. 2019(09)
[3]TC17鈦合金加熱過程中的有限元模型[J]. 何俊,惠瑞拓,曾衛(wèi)東,徐建偉,陳威.  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2019(02)
[4]1780mm爐卷軋機(jī)熱軋鈦板卷軋制工藝研究[J]. 曲家東,譚雪,戴山.  科技風(fēng). 2018(25)
[5]基于專利分析的我國(guó)鈦及鈦合金材料發(fā)展研究[J]. 何蕾.  新材料產(chǎn)業(yè). 2018(08)
[6]國(guó)內(nèi)外鈦合金在海洋工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 于宇,李嘉琪.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2018(03)
[7]軋制工藝和退火溫度對(duì)TC4ELI鈦合金厚板顯微組織的影響[J]. 王儉,李有華,李蒙,王勤波,王新,張永強(qiáng).  有色金屬材料與工程. 2018(03)
[8]熱軋溫度對(duì)Ti-6AL-4V合金組織及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響（英文）[J]. 駱雨萌,劉金旭,李樹奎,程興旺.  稀有金屬材料與工程. 2018(05)
[9]TB17鈦合金熱壓縮流變應(yīng)力分析及本構(gòu)方程[J]. 周盛武,董洪波,姜智勇,王新南,朱知壽.  塑性工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]多道次軋制TC4鈦合金微觀組織與力學(xué)性能研究[J]. 徐勇,楊湘杰,樂偉,杜丹妮.  特種鑄造及有色合金. 2017(07)

博士論文
[1]板帶多道次熱軋過程溫度場(chǎng)數(shù)值模擬與溫降模型研究[D]. 何玉輝.中南大學(xué) 2010

碩士論文
[1]TC4鈦合金板材熱軋工藝研究[D]. 許成.燕山大學(xué) 2018
[2]TC4鈦合金中厚板加熱及軋制過程形變規(guī)律研究[D]. 龐云云.燕山大學(xué) 2017
[3]TA17鈦合金熱變形行為及其中厚板熱軋仿真研究[D]. 任萬波.成都理工大學(xué) 2015
[4]寶鋼1880mm熱軋鈦板軋制技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐欣磊.東北大學(xué) 2014
[5]基于相變的TC4鈦合金軋制過程模擬計(jì)算與研究[D]. 叢陽(yáng)陽(yáng).燕山大學(xué) 2014
[6]鈦合金薄壁型材軋制有限元模擬研究[D]. 黃衣娜.東北大學(xué) 2013
[7]鈦合金棒線材軋制過程模擬分析[D]. 朱艷春.太原科技大學(xué) 2009
[8]高溫合金鋼板多道次可逆熱軋的有限元模擬[D]. 周佳.上海交通大學(xué) 2009
[9]TA15、TC11鈦合金熱變形材料本構(gòu)模型研究[D]. 沈昌武.西北工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3623231