纯钛及Ti-（0.02,0.04）wt.%N合金压缩变形及动态剪切失稳行为研究

发布时间：2021-04-02 06:02

　　钛合金具有比强度高、耐腐蚀性强等优点,被广泛应用于航天航空、兵器工业等领域,是极具潜力的轻质结构材料。在此类环境中服役时钛合金往往需要承受冲击波的作用,因此钛合金的动态力学性能以及变形行为备受关注。已有研究报道了A1元素及V元素对钛合金在动态变形条件下力学性能、变形机制及塑性失稳特性的影响。本文则将间隙元素N引入高纯钛中,研究了N元素含量变化对钛合金准静态、动态压缩力学性能、变形行为以及动态剪切失稳特性的影响。首先,以纯钛、Ti-0.02N以及Ti-0.04N三种合金为研究对象,探究其在准静态（1×10-3 S-1）和动态（3x103 s-1）变形条件下材料的压缩变形行为。结果表明三种合金都具有应变硬化及应变率强化效应。利用EBSD技术发现孪生是三种合金准静态及动态压缩条件下的重要变形机制。通过对孪生的类型进行标定,发现三种合金在准静态压缩变形过程中发生了{1012}型和{1122}型两种类型孪生,在动态压缩变形过程中发生了{1012}型、{1122}型和{1121}型三种类型孪生。随着N含量的提高,三种合金准静态、动态强度均升高,孪生类型没有发生变化,但由统计结果可知发生各类型孪生的... 

【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

低碳钢的低屈服应力与应变率的关系曲线

ＳＨＥＡＲ?ＳＴＲＡＩＮ?ＲＡＴＥ，?ｓ＂１??图ｉ．ｉ低碳钢的低屈服应力与应变率的关系曲线??位错在剪切应力的作用下运动从而产生剪切应变，图１．２所示给出了在剪切应力??ｄ乍用下位错的运动过程。??２??

ｓ—＝ｓ＝?—ｐｂｖｄｔ??表不为：??ｎ??８ｐ＝＾ｙｋｐ（ｍｋ？ｎｋ）ｋ＝ｌ??ｎ??ｅｐ＝＾ｂｋｐｋｖｋ（ｍｋ？ｎｋ）ｋ＝１??移系开动的数量，ｙｋｐ为第ｋ个滑移系统的塑性剪切法线方向为ｎｋ，ｐｋＳ单位体积的位错线的长度，ｖｋ为系１１１１５〇１１［２２］对ＬｉＦ中的位错速度与应力的函数进行了测试：位错的运动速度与作用其上的应力是正相关，且存６?ＶＥＬＯＯＴＹ?ＯＦ?（ｌ｜ｐ）Ｃｌｌｃｊ?ＳＨＥＡＲ??－５??

【参考文献】：
期刊论文
[1]氧含量对TC4钛合金力学性能的影响[J]. 刘志成,张利军,张晨辉.  世界有色金属. 2016(16)
[2]氧含量对TA5板材力学性能的影响[J]. 宫敏利,李淑英.  铸造技术. 2016(04)
[3]爆炸冲击加载α-Fe中{332}孪晶形成规律的研究[J]. 肖博,陈永涛,隋曼龄.  电子显微学报. 2015(05)
[4]合金元素与退火工艺对冷轧双相钢组织和性能的影响[J]. 詹华,潘红波,刘永刚,迟志涛,肖洋洋.  金属热处理. 2015(05)
[5]国外航空航天领域钛合金制造技术研究应用新进展[J]. 胡晓睿.  国防制造技术. 2013(05)
[6]合金元素对TC4钛合金动态力学性能的影响[J]. 刘清华,惠松骁,叶文君,王国,胡光山.  稀有金属材料与工程. 2013(07)
[7]Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金的热压缩变形行为[J]. 王国,惠松骁,叶文君,米绪军.  中国有色金属学报. 2012(08)
[8]不同组织状态TC4 ELI钛合金动态力学性能研究[J]. 刘清华,惠松骁,叶文君,王国,胡光山.  稀有金属. 2012(04)
[9]航空结构用新型高性能钛合金材料技术研究与发展[J]. 朱知寿.  航空科学技术. 2012(01)
[10]氮对新型无镍高氮奥氏体不锈钢塑性流变行为的影响[J]. 徐明舟,王立军,王建军,刘春明.  材料与冶金学报. 2011(02)

博士论文
[1]纯钛及Ti-xAl（x=2,4,6）合金动态变形行为研究[D]. 邓希光.北京有色金属研究总院 2014
[2]分离式霍普金森压剪杆实验技术及其应用研究[D]. 赵鹏铎.国防科学技术大学 2011

硕士论文
[1]海工用高强韧高氮钢组织与性能研究[D]. 贺蒙.南京理工大学 2016
[2]低成本Ti-Al-V-Fe-O合金的组织和性能[D]. 陈云.哈尔滨工业大学 2014
[3]合金元素含量对Ti-6Al-4V合金动态力学性能的影响[D]. 刘清华.北京有色金属研究总院 2012
[4]间隙元素（H、N、O）对铸造钛合金组织和力学性能的影响[D]. 刘宏宇.机械科学研究总院 2008



本文编号：3114733