纯钛拉伸变形行为的尺寸效应研究
[Abstract]:With the gradual development of modern industry towards lightweight and miniaturization, micro-forming, ultra-precision machining and other micro-processing technologies have made micro-size materials more widely used. However, there is a phenomenon of size effect in micro-size metal materials, that is, their properties will be affected by sample size or grain size, so that they are small. In this paper, the grain size, crystal orientation and dislocation configuration of pure titanium sheets with thickness of 50, 100, 200, and 800 microns are adjusted to be basically the same by annealing heat treatment using industrial pure titanium TA2 as material. The tensile properties of annealed pure titanium with different thicknesses were investigated. It was found that the tensile strength and elongation decreased with the decrease of the thickness of the sample. The tensile deformation behavior of pure titanium with different thicknesses was studied by OM-DIC-based in-situ tensile technology. The strain distribution law under different engineering strain variables is as follows: with the decrease of thickness, the engineering strain corresponding to strain localization phenomenon decreases, and the uniformity of strain distribution decreases. The tensile deformation behavior of pure titanium with different thicknesses was studied by means of SEM-DIC in-situ tensile technique. Microscopically, pure titanium with different thicknesses was processed in different conditions. The grain strain distribution of pure titanium with different thickness is reflected by the grain strain distribution under the range strain. Under the same engineering strain, with the decrease of thickness, the proportion of grains with compressive strain distribution decreases, that is, the proportion of grains not involved in deformation decreases, and the difference of strain distribution among grains increases. The results show that the smaller the thickness of pure titanium, the worse the compatibility of micro-deformation is. By means of transmission microstructure observation and combining with macro-and micro-deformation laws, it is revealed that the fundamental reason why the thickness size affects the tensile properties of pure titanium lies in the grain condition in the thickness direction. When the number of grains is small, the grains which begin to deform plastically play a relatively large role, and the number of grains is small, which limits the coordinated deformation between grains, so that the deformation degree of grains varies greatly, and then the macroscopic strain distribution is uneven, which makes it easier to produce strain concentration. In addition, when the thickness is reduced to 50 micron, the twin system starts to produce twins and induces stress. In terms of strength, pure titanium with small thickness has less grain number, weak bearing capacity of grain, large proportion of grain in surface layer, and dislocation can slide freely out of the surface. In addition, twin deformation induces stress concentration, which weakens the work hardening effect and leads to thickness. The smaller, the lower the intensity.
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG146.23
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,本文编号:2215235
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