2.5vol.%TiBw/TA15复合材料棒材热挤压及其热处理工艺研究
发布时间：2021-02-10 14:15
轻质高强耐热钛基复合材料在航空航天领域具有广泛的应用前景,但其易于形成的室温脆性极大限制了增强体增强效果的发挥。增强体非均匀分布是改善室温脆性提高增强效果的理想手段。为此,本文选取TA15球形粉末和TiB2为原材料,采用低能球磨+预烧结+包套热挤压工艺,基于TiB2+Ti→2TiB原位合成制备了增强体呈柱网状分布的TiBw/TA15钛基复合材料,研究确定了较为合理的TiBw增强体含量及基体颗粒尺寸,深入研究了热挤压温度（950°C,α+β相区;1050°C,接近相变点;1150°C,β相区）对粉体挤压制备的TiBw/TA15复合材料棒材组织性能影响,随后以950°C挤压及其旋锻态为热处理研究对象,系统分析了固溶时效处理对复合材料组织性能的影响。TiB体积分数及TA15颗粒尺寸共同影响柱网状增强体偏聚程度,结果表明2.5vol.%TiBw与粒度75150μmTA15颗粒的合理匹配可使TiBw/TA15复合材料获得优异的力学性能。挤压温度显著影响着挤压态TiBw/TA15的组织性能,具体为在950°C挤压时处于（α+β）相区...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 钛基复合材料的研究进展
1.2.1 钛基复合材料塑性加工的研究进展
1.2.2 钛基复合材料热处理的研究进展
1.3 TA15钛合金的研究进展
1.3.1 TA15钛合金塑性加工的研究进展
1.3.2 TA15钛合金热处理的研究进展
1.4 织构的研究
1.5 当前研究现状总结
1.6 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与研究方法
2.1 实验原材料
2.2 实验工艺方案
2.3 材料的组织分析
2.3.1 物相分析
2.3.2 显微组织分析
2.3.3 EBSD组织分析
2.4 材料的力学性能测试
2.4.1 显微硬度测试
2.4.2 室温拉伸测试
2.4.3 高温拉伸测试
第3章 挤压温度对 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的组织和性能的影响
3.1 TIBW/TA15复合材料棒材制备参数的选择
3.1.1 TiBw/TA15的制备工艺
3.1.2 TiBw/TA15的TiB增强体体积分数的选择
3.1.3 TiBw/TA15的TA15基体粉末粒度的选择
3.2 挤压温度对 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的组织的影响
3.2.1 不同温度挤压的 2.5vol.%TiBw/TA15的显微组织
3.2.2 不同温度挤压的 2.5vol.%TiBw/TA15的EBSD组织
3.2.3 不同温度挤压的 2.5vol.%TiBw/TA15的织构分析
3.3 TIB对挤压态 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的影响
3.3.1 TiB对 2.5vol.%TiBw/TA15组织的影响
3.3.2 TiB对 2.5vol.%TiBw/TA15织构的影响
3.4 不同温度挤压的 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的力学性能
3.4.1 室温拉伸力学性能
3.4.2 高温拉伸力学性能
3.4.3 显微硬度
3.5 本章小结
第4章 热处理对 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的组织和性能的影响
4.1 原始组织
4.2 固溶对 2.5VOL.%TIBW/TA15组织和力学性能的影响
4.3 时效对 2.5VOL.%TIBW/TA15组织和力学性能的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锻造工艺对TA15钛合金大直径棒材的组织与性能影响[J]. 谢力,虞忠良,王媛,董健,王德琴. 金属热处理. 2016(02)
[2]铸造Ti-1100-0.10B合金中原位合成TiB相的显微组织表征（英文）[J]. 付彬国,王宏伟,邹鹑鸣,魏尊杰. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(07)
[3]不同工艺条件下TA15钛合金的三态组织中两种片层α相的演化（英文）[J]. 吉喆,杨合,李宏伟. 稀有金属材料与工程. 2015(03)
[4]原位自生非连续增强钛基复合材料的研究进展[J]. 吕维洁,郭相龙,王立强,覃继宁,张荻. 航空材料学报. 2014(04)
[5]Microstructure and Properties of 3.5 vol.%TiBw/Ti6A14V Composite Tubes Fabricated by Hot-hydrostatic Extrusion[J]. Wencong Zhang,Xueyan Jiao,Yang Yu,Jianlei Yang,Yangju Feng. Journal of Materials Science & Technology. 2014(07)
[6]TA15钛合金的热变形微观组织与织构[J]. 李成铭,李萍,赵蒙,甘国强,薛克敏. 中国有色金属学报. 2014(01)
[7]Development of Microstructure and Texture Heterogeneities during Static Annealing of Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si Alloy Preformed by Hot Working[J]. Saiyi Li 1) , Liang Yang 1) , Liming Lei 2,3) , Chenyang Wei 4) and Huiru Zhang 4) 1) School of Materials Science and Engineering, Key Laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering of the Ministry of Education, Central South University, Changsha 410083, China 2) AVIC Commercial Aircraft Engine Co., Ltd., Shanghai 200241, China 3) Titanium Alloy Laboratory, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China 4) School of Mechanical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China. Journal of Materials Science & Technology. 2012(11)
[8]片状TA15钛合金在热变形过程中的动态球化动力学（英文）[J]. 吴成宝,杨合,樊晓光,孙志超. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(09)
[9]组织形态对近α型TA15钛合金拉伸性能的影响[J]. 鹿靖,王玉会,张旺峰. 金属热处理. 2011(06)
[10]钛材热挤压成形技术的研究与发展[J]. 贾如雷,计波,吕维洁,王宗宝. 中国有色金属学报. 2010(S1)
硕士论文
[1]3.5vol.%TiBw/TC4复合材料细管热挤压-旋锻复合工艺研究[D]. 焦雪艳.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3027493
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 钛基复合材料的研究进展
1.2.1 钛基复合材料塑性加工的研究进展
1.2.2 钛基复合材料热处理的研究进展
1.3 TA15钛合金的研究进展
1.3.1 TA15钛合金塑性加工的研究进展
1.3.2 TA15钛合金热处理的研究进展
1.4 织构的研究
1.5 当前研究现状总结
1.6 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与研究方法
2.1 实验原材料
2.2 实验工艺方案
2.3 材料的组织分析
2.3.1 物相分析
2.3.2 显微组织分析
2.3.3 EBSD组织分析
2.4 材料的力学性能测试
2.4.1 显微硬度测试
2.4.2 室温拉伸测试
2.4.3 高温拉伸测试
第3章 挤压温度对 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的组织和性能的影响
3.1 TIBW/TA15复合材料棒材制备参数的选择
3.1.1 TiBw/TA15的制备工艺
3.1.2 TiBw/TA15的TiB增强体体积分数的选择
3.1.3 TiBw/TA15的TA15基体粉末粒度的选择
3.2 挤压温度对 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的组织的影响
3.2.1 不同温度挤压的 2.5vol.%TiBw/TA15的显微组织
3.2.2 不同温度挤压的 2.5vol.%TiBw/TA15的EBSD组织
3.2.3 不同温度挤压的 2.5vol.%TiBw/TA15的织构分析
3.3 TIB对挤压态 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的影响
3.3.1 TiB对 2.5vol.%TiBw/TA15组织的影响
3.3.2 TiB对 2.5vol.%TiBw/TA15织构的影响
3.4 不同温度挤压的 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的力学性能
3.4.1 室温拉伸力学性能
3.4.2 高温拉伸力学性能
3.4.3 显微硬度
3.5 本章小结
第4章 热处理对 2.5VOL.%TIBW/TA15复合材料的组织和性能的影响
4.1 原始组织
4.2 固溶对 2.5VOL.%TIBW/TA15组织和力学性能的影响
4.3 时效对 2.5VOL.%TIBW/TA15组织和力学性能的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锻造工艺对TA15钛合金大直径棒材的组织与性能影响[J]. 谢力,虞忠良,王媛,董健,王德琴. 金属热处理. 2016(02)
[2]铸造Ti-1100-0.10B合金中原位合成TiB相的显微组织表征（英文）[J]. 付彬国,王宏伟,邹鹑鸣,魏尊杰. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(07)
[3]不同工艺条件下TA15钛合金的三态组织中两种片层α相的演化（英文）[J]. 吉喆,杨合,李宏伟. 稀有金属材料与工程. 2015(03)
[4]原位自生非连续增强钛基复合材料的研究进展[J]. 吕维洁,郭相龙,王立强,覃继宁,张荻. 航空材料学报. 2014(04)
[5]Microstructure and Properties of 3.5 vol.%TiBw/Ti6A14V Composite Tubes Fabricated by Hot-hydrostatic Extrusion[J]. Wencong Zhang,Xueyan Jiao,Yang Yu,Jianlei Yang,Yangju Feng. Journal of Materials Science & Technology. 2014(07)
[6]TA15钛合金的热变形微观组织与织构[J]. 李成铭,李萍,赵蒙,甘国强,薛克敏. 中国有色金属学报. 2014(01)
[7]Development of Microstructure and Texture Heterogeneities during Static Annealing of Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si Alloy Preformed by Hot Working[J]. Saiyi Li 1) , Liang Yang 1) , Liming Lei 2,3) , Chenyang Wei 4) and Huiru Zhang 4) 1) School of Materials Science and Engineering, Key Laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering of the Ministry of Education, Central South University, Changsha 410083, China 2) AVIC Commercial Aircraft Engine Co., Ltd., Shanghai 200241, China 3) Titanium Alloy Laboratory, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China 4) School of Mechanical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China. Journal of Materials Science & Technology. 2012(11)
[8]片状TA15钛合金在热变形过程中的动态球化动力学（英文）[J]. 吴成宝,杨合,樊晓光,孙志超. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(09)
[9]组织形态对近α型TA15钛合金拉伸性能的影响[J]. 鹿靖,王玉会,张旺峰. 金属热处理. 2011(06)
[10]钛材热挤压成形技术的研究与发展[J]. 贾如雷,计波,吕维洁,王宗宝. 中国有色金属学报. 2010(S1)
硕士论文
[1]3.5vol.%TiBw/TC4复合材料细管热挤压-旋锻复合工艺研究[D]. 焦雪艳.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3027493
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3027493.html
