原位自生TiB 2 /7050复合材料的超塑性行为及其变形机制

发布时间：2024-03-02 09:58

　　航空航天领域的飞速发展对材料的比强度、比刚度等性能提出了更高的要求,传统铝合金已难以满足未来高性能飞行器的设计要求。颗粒增强铝基复合材料因具有高比强度、比刚度、良好耐磨性等优点,是目前航空航天材料领域的研究热点之一。然而传统外加法引入的颗粒尺寸通常在微米级别,材料的加工难度高,难以进行精密构件的加工。采用原位自生法制备铝基复合材料,能够将增强相颗粒尺寸减小至纳米级别,并通过大塑性变形的加工方式来进一步改善材料的组织结构,从而获得具有超塑性的铝基复合材料。将超塑性成形技术应用于颗粒增强铝基复合材料,能实现形状复杂零件的一次成形,有利于推进铝基复合材料在航空航天领域的应用和发展。本论文通过大塑性变形的加工方式(包括搅拌摩擦加工和累积正交挤压)获得了具有细晶结构的原位自生TiB₂/7050复合材料,研究了材料的微观组织结构及其与超塑性行为的相关性。通过高温拉伸试验确定了原位自生TiB₂/7050复合材料的超塑性变形温度以及应变速率范围,获得了复合材料在超塑性变形过程中的真实应力-应变曲线,计算得到了材料的应变速率敏感系数m值与变形激活能Q值,并结合...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 颗粒增强铝基复合材料
    1.3 超塑性
        1.3.1 超塑性的定义及特征
        1.3.2 超塑性的分类及其形成条件
        1.3.3 超塑性的变形机制
    1.4 金属基复合材料超塑性的研究进展
    1.5 研究目的及研究内容
第二章 材料及方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 搅拌摩擦加工工艺
        2.1.3 累积正交挤压加工工艺
    2.2 热处理工艺
    2.3 力学性能试验方法
        2.3.1 室温拉伸性能
        2.3.2 高温拉伸性能
    2.4 组织结构分析方法
        2.4.1 X射线衍射分析
        2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)
第三章 原位自生TiB₂/7050 复合材料的超塑性性能探索
    3.1 引言
    3.2 微观组织
        3.2.1 物相鉴别
        3.2.2 TiB₂ 颗粒的分布
        3.2.3 合金元素的分布
        3.2.4 晶粒及晶界结构
        3.2.5 晶粒组织的热稳定性
    3.3 力学行为
        3.3.1 常温拉伸性能
        3.3.2 超塑性性能
        3.3.3 高温拉伸样表面形貌观察
        3.3.4 高温拉伸样断口形貌观察
    3.4 本章小结
第四章 原位自生TiB₂/7050 复合材料的超塑性行为研究
    4.1 引言
    4.2 微观组织
        4.2.1 常温下的组织结构
        4.2.2 组织结构的热稳定性
    4.3 超塑性行为与机理
        4.3.1 超塑性性能
        4.3.2 真实应力-应变曲线
        4.3.3 应变速率敏感系数(m值)和变形激活能(Q)的测定
        4.3.4 高温拉伸样表面形貌观察
        4.3.5 高温拉伸样断口形貌观察
        4.3.6 超塑性机理探讨
    4.4 本章小结
第五章 结论
    5.1 主要结论
    5.2 创新点
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文情况



本文编号：3916704