WSTi3515S阻燃钛合金热变形行为研究

发布时间：2023-02-19 10:29

　　WSTi3515S阻燃钛合金是一种全β型阻燃钛合金,具有良好的阻燃和综合力学性能,但由于钛合金高温变形抗力大,易开裂,限制了其大规模的工程化应用。因此,探索和发展钛合金的塑性加工特性,研究适合于钛合金的热变形工艺具有非常重要的意义。本文以锻后退火态WSTi3515S阻燃钛合金为对象,通过等温热模拟压缩试验,研究该合金在不同热变形条件下的力学行为及组织演变规律,建立相应的本构方程、热加工图以及动态再结晶动力学模型。主要研究内容和结果如下:通过分析WSTi3515S阻燃钛合金在热变形过程中的应力-应变曲线,发现该合金的应力-应变曲线首先骤增达到峰值后逐渐缓慢减小趋于平缓,且随变形温度升高和应变速率降低流变应力减小;当应变速率较小(5×10^-4～1×10^-2s^-1)时,应力-应变曲线为动态再结晶型曲线,应变速率较大(0.1～10s^-1)时,流变应力曲线表现为动态回复型曲线;基于Arrhenius方程建立了WSTi3515S合金的热变形本构方程,并计算获得其热变形激活能为252.445KJ/mol,该本构方...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钛及钛合金的概况
    1.3 新型钛合金的特点及应用
        1.3.1 高强高韧β型钛合金
        1.3.2 高温钛合金
        1.3.3 钛铝基金属间化合物
        1.3.4 阻燃钛合金
    1.4 阻燃钛合金概况
        1.4.1 阻燃钛合金研究现状
        1.4.2 Ti-V-Cr系列阻燃钛合金研究现状
    1.5 钛合金的热变形行为研究
        1.5.1 动态回复型变形机制
        1.5.2 动态再结晶型变形机制
    1.6 研究意义与研究内容
第二章 实验材料与方法
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 等温恒应变速率热模拟压缩实验
    2.4 力学性能分析
    2.5 微观组织分析
第三章 WSTi3515S阻燃钛合金热变形力学行为分析
    3.1 引言
    3.2 WSTi3515S阻燃钛合金热变形的宏观形貌
    3.3 WSTi3515S阻燃钛合金热变形的流变应力分析
        3.3.1 真应力-真应变曲线特征
        3.3.2 变形温度对流变应力的影响
        3.3.3 应变速率对流变应力的影响
        3.3.4 变形量对流变应力的影响
    3.4 WSTi3515S阻燃钛合金热变形的本构方程
    3.5 小结
第四章 WSTi3515S阻燃钛合金热变形加工图
    4.1 引言
    4.2 热加工模型
    4.3 Prasad失稳判据
    4.4 WSTi3515S阻燃钛合金变形热加工图的建立
        4.4.1 能量耗散率分布
        4.4.2 失稳参数分布
    4.5 WSTi3515S阻燃钛合金热加工图分析
        4.5.1 失稳变形区分析
        4.5.2 稳定变形区分析
    4.6 小结
第五章 WSTi3515S阻燃钛合金热变形的微观组织演变
    5.1 引言
    5.2 变形参数对WSTi3515S阻燃钛合金热变形微观组织的影响
        5.2.1 变形温度对微观组织的影响
        5.2.2 应变速率对微观组织的影响
        5.2.3 变形量对微观组织的影响
    5.3 WSTi3515S阻燃钛合金热变形过程中动态再结晶的动力学分析
        5.3.1 动态再结晶临界应变模型
        5.3.2 动态再结晶位错密度演变模型
        5.3.3 动态再结晶体积分数模型
    5.4 小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3746053