NiTi形状记忆合金热变形行为及变形机理的研究
发布时间：2022-12-09 21:54
NiTi形状记忆合金因其具有形状记忆效应、超弹性和高阻尼等特性,广泛用于生物医疗领域、桥梁建筑领域和航空航天等领域。本课题选取我国XX型号战斗机发动机喷口处的NiTi形状记忆合金为研究对象,对其热变形行为及变形机理进行了较为系统的研究,从而为我国自主航空武器装备核心部件的热加工成形技术提升提供理论支撑。本课题采用Gleeble-3500热压缩模拟试验机,对NiTi形状记忆合金在750-1050℃、0.005-10s-1、变形程度分别为0.45和0.7条件下进行热压缩实验。分析该合金热压缩应力-应变曲线,构建热变形本构方程,计算应变速率敏感性指数m值和热变形激活能Q值,对不同变形条件下的微观组织进行观察与表征,绘制Prasad流变失稳准则下的热加工图,预测并优化该合金热加工工艺参数。得到的主要结论如下:（1）NiTi形状记忆合金的流变应力随温度升高或应变速率的降低而减小。（2）构建该合金Arrhenius热变形本构方程,该本构模型能够较好地预测NiTi形状记忆合金不同热变形工艺参数下的流变应力。（3）当应变速率较大时,合金变形不均匀,出现了塑性流变条带和产生宏观裂纹...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 形状记忆合金概述
1.1.1 形状记忆合金的发展
1.1.2 形状记忆合金的主要特性
1.1.3 形状记忆合金的种类
1.1.4 形状记忆合金的应用
1.2 NiTi形状记忆合金热变形行为的研究现状
1.2.1 NiTi形状记忆合金热变形行为国外研究进展
1.2.2 NiTi形状记忆合金热变形行为国内研究进展
1.3 NiTi形状记忆合金热变形行为
1.3.1 应力-应变曲线
1.3.2 本构方程
1.3.3 热变形参数
1.3.4 热变形过程中动态软化
1.4 热加工图研究进展
1.4.1 热加工图的分类
1.4.2 热加工图国内外研究进展
1.5 课题研究内容及研究意义
1.5.1 课题研究内容
1.5.2 课题研究意义
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验方法及设备工具
2.3 组织观察与分析
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
2.3.2 光学显微镜(OM)分析
2.3.3 扫描电镜(SEM)分析
2.3.4 透射电镜(TEM)分析
2.3.5 电子背散射衍射(EBSD)分析
第3章 NiTi形状记忆合金热变形行为
3.1 NiTi形状记忆合金的应力-应变曲线
3.2 NiTi形状记忆合金应变速率敏感性指数
3.3 本构方程的建立
第4章 NiTi形状记忆合金高温变形过程中组织演变
4.1 NiTi形状记忆合金原始组织
4.2 变形温度对合金显微组织的影响
4.3 应变速率对合金显微组织的影响
4.4 变形程度对合金显微组织的影响
第5章 NiTi形状记忆合金热加工图研究
5.1 热加工图模型
5.2 基于动态材料模型(DMM)热加工图理论
5.2.1 基于动态材料模型(DMM)的耗散率理论
5.2.2 基于动态材料模型(DMM)的失稳判据准则
5.3 NiTi形状记忆合金热加工图的建立
5.4 失稳区与稳态区显微组织验证
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiNi合金动态力学行为应变率-温度效应实验测试[J]. 李云飞,曾祥国,陈成. 有色金属工程. 2018(02)
[2]TA10钛合金热加工图的建立及分析[J]. 苏娟华,孙浩,任凤章,陈学文. 中国有色金属学报. 2018(01)
[3]形状记忆合金在航空航天上的应用[J]. 王悦然. 石化技术. 2017(12)
[4]M35高速钢的热变形行为研究[J]. 王坚,周芸,马党参,迟宏宵,周健. 塑性工程学报. 2016(06)
[5]TA17钛合金热力学行为及加工特性研究[J]. 于辉,刘帅帅,刘利刚,任万波,李军. 稀有金属. 2017(01)
[6]Cu-Cr-Zr-Ag合金高温热变形行为与变形机制[J]. 张毅,许倩倩,柴哲,田保红,刘勇,刘平,陈小红. 中国有色金属学报. 2015(04)
[7]浅谈形状记忆合金材料的未来的现状及发展[J]. 王泽荫. 科技视界. 2014(26)
[8]形状记忆合金在国内外的利用与发展[J]. 欧忙. 中外企业家. 2013(22)
[9]TC11钛合金热变形本构方程的建立[J]. 张雪敏,曹福洋,岳红彦,冯义成,郭二军,康福伟. 稀有金属材料与工程. 2013(05)
[10]800H合金动态再结晶行为研究[J]. 曹宇,邸洪双,张洁岑,张敬奇,马天军. 金属学报. 2012(10)
硕士论文
[1]U720Li镍基高温合金热变形行为及加工图研究[D]. 韩寅奔.东北大学 2012
[2]TC21合金的热变形行为及加工图研究[D]. 周舸.东北大学 2009
本文编号：3715440
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 形状记忆合金概述
1.1.1 形状记忆合金的发展
1.1.2 形状记忆合金的主要特性
1.1.3 形状记忆合金的种类
1.1.4 形状记忆合金的应用
1.2 NiTi形状记忆合金热变形行为的研究现状
1.2.1 NiTi形状记忆合金热变形行为国外研究进展
1.2.2 NiTi形状记忆合金热变形行为国内研究进展
1.3 NiTi形状记忆合金热变形行为
1.3.1 应力-应变曲线
1.3.2 本构方程
1.3.3 热变形参数
1.3.4 热变形过程中动态软化
1.4 热加工图研究进展
1.4.1 热加工图的分类
1.4.2 热加工图国内外研究进展
1.5 课题研究内容及研究意义
1.5.1 课题研究内容
1.5.2 课题研究意义
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验方法及设备工具
2.3 组织观察与分析
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
2.3.2 光学显微镜(OM)分析
2.3.3 扫描电镜(SEM)分析
2.3.4 透射电镜(TEM)分析
2.3.5 电子背散射衍射(EBSD)分析
第3章 NiTi形状记忆合金热变形行为
3.1 NiTi形状记忆合金的应力-应变曲线
3.2 NiTi形状记忆合金应变速率敏感性指数
3.3 本构方程的建立
第4章 NiTi形状记忆合金高温变形过程中组织演变
4.1 NiTi形状记忆合金原始组织
4.2 变形温度对合金显微组织的影响
4.3 应变速率对合金显微组织的影响
4.4 变形程度对合金显微组织的影响
第5章 NiTi形状记忆合金热加工图研究
5.1 热加工图模型
5.2 基于动态材料模型(DMM)热加工图理论
5.2.1 基于动态材料模型(DMM)的耗散率理论
5.2.2 基于动态材料模型(DMM)的失稳判据准则
5.3 NiTi形状记忆合金热加工图的建立
5.4 失稳区与稳态区显微组织验证
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiNi合金动态力学行为应变率-温度效应实验测试[J]. 李云飞,曾祥国,陈成. 有色金属工程. 2018(02)
[2]TA10钛合金热加工图的建立及分析[J]. 苏娟华,孙浩,任凤章,陈学文. 中国有色金属学报. 2018(01)
[3]形状记忆合金在航空航天上的应用[J]. 王悦然. 石化技术. 2017(12)
[4]M35高速钢的热变形行为研究[J]. 王坚,周芸,马党参,迟宏宵,周健. 塑性工程学报. 2016(06)
[5]TA17钛合金热力学行为及加工特性研究[J]. 于辉,刘帅帅,刘利刚,任万波,李军. 稀有金属. 2017(01)
[6]Cu-Cr-Zr-Ag合金高温热变形行为与变形机制[J]. 张毅,许倩倩,柴哲,田保红,刘勇,刘平,陈小红. 中国有色金属学报. 2015(04)
[7]浅谈形状记忆合金材料的未来的现状及发展[J]. 王泽荫. 科技视界. 2014(26)
[8]形状记忆合金在国内外的利用与发展[J]. 欧忙. 中外企业家. 2013(22)
[9]TC11钛合金热变形本构方程的建立[J]. 张雪敏,曹福洋,岳红彦,冯义成,郭二军,康福伟. 稀有金属材料与工程. 2013(05)
[10]800H合金动态再结晶行为研究[J]. 曹宇,邸洪双,张洁岑,张敬奇,马天军. 金属学报. 2012(10)
硕士论文
[1]U720Li镍基高温合金热变形行为及加工图研究[D]. 韩寅奔.东北大学 2012
[2]TC21合金的热变形行为及加工图研究[D]. 周舸.东北大学 2009
本文编号：3715440
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3715440.html
