磁场深冷处理TC4钛合金的微观组织和力学性能的研究
发布时间：2021-11-19 19:51
TC4钛合金是目前使用最广泛的一种钛产品,具有优异的力学性能和加工性能。随着工业生产的不断发展,人们不仅要求钛合金具有较高的强度水平,还要具有一定的塑性和韧性,因此生产高强度、高塑性、高韧性的钛合金成为目前材料领域研究的一个热点。本文选取TC4钛合金为研究对象,以处理时间为实验参数,依次进行了不同时间的深冷处理、静磁场深冷处理和脉冲磁场深冷处理实验,借助电子万能试验机、显微硬度计、光学显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、电子背散射衍射仪等现代材料分析检测仪器,探究了不同的处理方式下TC4钛合金的微观组织和力学性能变化规律,具体结果如下:（1）研究了不同时间的深冷处理对TC4钛合金微观组织和力学性能的影响,结果表明:深冷处理提高了材料结构的致密度,并且在合金内部产生了极大的冷缩内应力,诱发了大量的位错,细化了晶粒,促进了β相向α相的转变。TC4钛合金的力学性能因其致密性的改善、位错的交互作用以及细晶强化作用而得到了提高。深冷处理12h的时候试样的综合力学性能最佳,此时试样的抗拉强度为922.12MPa,延伸率为13.71%,显微硬度为435.34HV,较空白样分别提高了3.09%、10.56...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金分类的相图示意图
(c)F-22 战斗机用钛部位图 1.2 不同飞机中的用钛部位示意图Fig.1.2 The schematic diagram of titanium in different airplanes除了航天航空领域，钛合金在军事武器方面也有较多的应用，主要集中坦克装甲以及海军舰艇等方面。现如今钛合金的应用技术水平在某种程了一个国家武器装备的现代化程度，也是衡量一个国家军事水平和军事要指标[26,27]。(2) 汽车领域钛合金最早被应用于汽车领域是在 20 世纪 50 年代，到 20 世纪 90 年在汽车工业中的应用技术得到了迅猛发展。目前钛合金在汽车制造的过是作为发动机元件和底盘部件的结构材料，像发动机系统中的阀门、、阀簧承座以及底盘部件上的半轴、弹簧、紧固件、排气系统等众多零钛合金来制造，优点是质量轻、强度高、耐蚀性好、使用寿命高[28]，
图 1.3 日常生活中的钛合金工艺品Fig.1.3 Titanium alloy crafts in daily life1.2 深冷处理在材料改性中的应用研究1.2.1 深冷处理工艺概述深冷处理又称超低温处理，处理温度一般在-130℃以下，是传统热处理的扩展。材料经过深冷处理后微观组织发生了变化，从而引起材料耐磨性能、残余应力、抗拉强度、屈服强度和尺寸稳定性的改变[31-36]。目前深冷处理工艺主要通过-196℃的液氮来制冷，主要有两种方法：液体法与气体法。(1) 液体法液体法是将试样直接放入液氮中进行骤冷降温，该方法方便简单，对设备要求不高，对试样会产生一定的热冲击作用，可能会损坏试样。但也有研究表明，
【参考文献】：
期刊论文
[1]静磁场对新型Co-Al-W基高温合金定向凝固组织的影响[J]. 余建波,侯渊,张超,杨志彬,王江,任忠鸣. 金属学报. 2017(12)
[2]静磁场深冷处理对铝黄铜组织和性能的影响[J]. 王宏明,储强泽,李桂荣,程江峰,朱弋. 材料导报. 2017(10)
[3]深冷处理对20CrMnMo钢组织和性能的影响[J]. 李亚微,成卓,蒋显全,李军. 热加工工艺. 2017(10)
[4]不同深冷处理时间对AZ31镁合金组织及性能的影响[J]. 易定国,王向杰. 热加工工艺. 2016(20)
[5]深冷处理对45钢组织和硬度的影响[J]. 倪红军,吕毅,米乐,刘红梅. 热加工工艺. 2016(16)
[6]轧制态7075铝合金深冷处理工艺研究[J]. 袁焕,尚林伟,王向杰. 热加工工艺. 2016(10)
[7]低温钛合金的研究进展[J]. 黄朝文,葛鹏,赵永庆,辛社伟,周伟,李倩,曾卫东. 稀有金属材料与工程. 2016(01)
[8]深冷处理对GCr15钢尺寸稳定性的影响[J]. 张红,顾开选,王俊杰,高红星,王洪建,崔晨. 金属热处理. 2015(07)
[9]磁致塑性效应下的位错动力学机制[J]. 李桂荣,王宏明,李沛思,高雷章,彭琮翔,郑瑞. 物理学报. 2015(14)
[10]脉冲磁化处理对M42高速钢刀具组织和力学性能的影响[J]. 马利平,梁志强,王西彬,赵文祥,焦黎,刘志兵. 金属学报. 2015(03)
硕士论文
[1]深冷处理对6061铝合金冷金属过渡焊接接头的影响[D]. 张亚雄.江苏大学 2016
[2]7055铝合金中的磁致塑性效应研究[D]. 李沛思.江苏大学 2016
[3]合金元素和深冷处理对铸造铝硅合金性能及组织的影响[D]. 杨叶.沈阳工业大学 2015
本文编号：3505742
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金分类的相图示意图
(c)F-22 战斗机用钛部位图 1.2 不同飞机中的用钛部位示意图Fig.1.2 The schematic diagram of titanium in different airplanes除了航天航空领域，钛合金在军事武器方面也有较多的应用，主要集中坦克装甲以及海军舰艇等方面。现如今钛合金的应用技术水平在某种程了一个国家武器装备的现代化程度，也是衡量一个国家军事水平和军事要指标[26,27]。(2) 汽车领域钛合金最早被应用于汽车领域是在 20 世纪 50 年代，到 20 世纪 90 年在汽车工业中的应用技术得到了迅猛发展。目前钛合金在汽车制造的过是作为发动机元件和底盘部件的结构材料，像发动机系统中的阀门、、阀簧承座以及底盘部件上的半轴、弹簧、紧固件、排气系统等众多零钛合金来制造，优点是质量轻、强度高、耐蚀性好、使用寿命高[28]，
图 1.3 日常生活中的钛合金工艺品Fig.1.3 Titanium alloy crafts in daily life1.2 深冷处理在材料改性中的应用研究1.2.1 深冷处理工艺概述深冷处理又称超低温处理，处理温度一般在-130℃以下，是传统热处理的扩展。材料经过深冷处理后微观组织发生了变化，从而引起材料耐磨性能、残余应力、抗拉强度、屈服强度和尺寸稳定性的改变[31-36]。目前深冷处理工艺主要通过-196℃的液氮来制冷，主要有两种方法：液体法与气体法。(1) 液体法液体法是将试样直接放入液氮中进行骤冷降温，该方法方便简单，对设备要求不高，对试样会产生一定的热冲击作用，可能会损坏试样。但也有研究表明，
【参考文献】：
期刊论文
[1]静磁场对新型Co-Al-W基高温合金定向凝固组织的影响[J]. 余建波,侯渊,张超,杨志彬,王江,任忠鸣. 金属学报. 2017(12)
[2]静磁场深冷处理对铝黄铜组织和性能的影响[J]. 王宏明,储强泽,李桂荣,程江峰,朱弋. 材料导报. 2017(10)
[3]深冷处理对20CrMnMo钢组织和性能的影响[J]. 李亚微,成卓,蒋显全,李军. 热加工工艺. 2017(10)
[4]不同深冷处理时间对AZ31镁合金组织及性能的影响[J]. 易定国,王向杰. 热加工工艺. 2016(20)
[5]深冷处理对45钢组织和硬度的影响[J]. 倪红军,吕毅,米乐,刘红梅. 热加工工艺. 2016(16)
[6]轧制态7075铝合金深冷处理工艺研究[J]. 袁焕,尚林伟,王向杰. 热加工工艺. 2016(10)
[7]低温钛合金的研究进展[J]. 黄朝文,葛鹏,赵永庆,辛社伟,周伟,李倩,曾卫东. 稀有金属材料与工程. 2016(01)
[8]深冷处理对GCr15钢尺寸稳定性的影响[J]. 张红,顾开选,王俊杰,高红星,王洪建,崔晨. 金属热处理. 2015(07)
[9]磁致塑性效应下的位错动力学机制[J]. 李桂荣,王宏明,李沛思,高雷章,彭琮翔,郑瑞. 物理学报. 2015(14)
[10]脉冲磁化处理对M42高速钢刀具组织和力学性能的影响[J]. 马利平,梁志强,王西彬,赵文祥,焦黎,刘志兵. 金属学报. 2015(03)
硕士论文
[1]深冷处理对6061铝合金冷金属过渡焊接接头的影响[D]. 张亚雄.江苏大学 2016
[2]7055铝合金中的磁致塑性效应研究[D]. 李沛思.江苏大学 2016
[3]合金元素和深冷处理对铸造铝硅合金性能及组织的影响[D]. 杨叶.沈阳工业大学 2015
本文编号：3505742
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