β-γ TiAl合金高温轧制的变形机制及组织演变研究

发布时间：2023-03-26 13:36

　　为了贯彻“更强、更轻、更耐热”的高温结构材料发展的方针,为了适应航空发动机发展的需求,基于其密度低,比强度高,以及卓越的高温抗氧化性等特点,TiAl合金成为了研究的热点。新型的beta-gammaTiAl合金能克服传统TiAl室温塑性低和可加工性差的缺点。然而,对TiAl合金的研究大多都集中在锻造工艺和成品工艺,对TiAl合金的轧制工艺的研究比较少。目前,板材、型材等主要依靠轧制完成。因此,TiAl合金轧制的研究是不可或缺的。本文通过平面应变模拟Ti-43Al-9V-0.2Y合金轧制,并对组织演变以及动态再结晶机制进行研究。在平面应变模拟指导下,对该合金进行高温无包套轧制,分析轧制组织随轧制温度的变化机制采用平面应变压缩实验来模拟轧制,研究Ti-43Al-9V-0.2Y合金高温轧制变形工艺、高温软化机制及组织演变规律。真应变-真应力曲线表明,合金的变形抗力低,加工硬化指数6000左右,因此该合金具有良好的高温变形能力。通过临界动态再结晶的计算,发现该合金在1200℃/0.05s^-1/40%的变形工艺下动态再结晶较为充分。此外,通过观察组织变化发现,当变形量为40%...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 TiAl基合金研究现状
        1.2.1 TiAl合金的发展
        1.2.2 TiAl基合金的晶体结构和典型组织
    1.3 TiAl合金的合金元素
    1.4 TiAl合金制备
        1.4.1 TiAl合金的熔炼
        1.4.2 TiAl合金的热变形
        1.4.3 TiAl合金的热处理
    1.5 TiAl合金的力学性能
        1.5.1 拉伸性能
        1.5.2 断裂韧性
    1.6 选题意义以及主要研究内容
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验技术路线
    2.2 TiAl合金的制备
        2.2.1 铸锭的制备
        2.2.2 TiAl合金的热等静压和均匀化热处理
        2.2.3 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的锻造
        2.2.4 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的轧制
    2.3 实验和分析方法
        2.3.1 扫面电镜（SEM）分析
        2.3.2 X射线衍射（XRD）分析
        2.3.3 电子背散射衍射（EBSD）分析
        2.3.4 平面应变压缩测试
第三章 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的平面应变模拟及组织演变规律
    3.1 引言
    3.2 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的锻态组织
    3.3 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的高温变形行为
        3.3.1 真应力-真应变曲线
        3.3.2 动态再结晶临界应变的确定
    3.4 Ti-43Al-9V-0.2Y合金高温变形过程中的组织演变
        3.4.1 变形道次对组织的影响
        3.4.2 变形速率对组织的影响
        3.4.3 变形温度对组织的影响
    3.5 本章小结
第四章 Ti-43Al-9V-02Y合金动态再结晶行为研究
    4.1 引言
    4.2 应变速率对相组成的影响
    4.3 动态再结晶行为研究
    4.4 本章小结
第五章 轧制对Ti-43Al-9V-0.2Y合金组织的影响
    5.1 引言
    5.2 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的轧制板材
    5.3 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的单相β区轧制
        5.3.1 β单相区轧制组织的SEM分析
        5.3.2 β单相区轧制组织的EBSD分析
    5.4 Ti-43Al-9V-0.2Y合金的α+β+γ 三相区轧制
        5.4.1 α+β+γ 三相区轧制组织的SEM分析
        5.4.2 α+β+γ 三相区轧制组织的EBSD分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3771063