Gd掺杂Ti-V-Al轻质高温记忆合金组织结构与应变恢复特性

发布时间：2023-05-18 04:40

　　Ti-V-Al作为一种新型形状记忆合金,其密度小的特点符合航天器轻量化的要求,但其力学性能却达不到航天器连接件、紧固件等材料高强度的要求。为了应对这一问题,本文采用掺杂稀土Gd的方法,尝试改善Ti-V-Al记忆合金的力学性能。本文采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、示差扫描量热分析、室温拉伸等方法系统研究Gd含量及热机械处理对Ti-V-Al-Gd合金的组织结构、马氏体相变、力学行为和记忆效应的影响规律。研究发现,Gd元素掺杂有效细化了固溶态合金的晶粒,Gd含量从0到1at.%时,平均晶粒尺寸从大于300μm下降到71μm。当Gd含量达到0.3at.%时,合金中出现了正交结构的第二相Gd₃(Ti,V),并在Gd含量进一步增加时,沿着晶界分布。固溶态(Ti-13V-3Al)_100-x00-x Gd_x合金基体在室温下均为α"马氏体。马氏体间属于孪晶关系,变体内亚结构为(111)I型孪晶。Gd含量增加时,α"马氏体的亚结构没有改变,马氏体板条宽度减小,马氏体逆转变温度逐渐降低。冷轧态(Ti-13V-3Al)_...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究目的和意义
    1.2 β-Ti形状记忆合金
        1.2.1 β-Ti合金的固态相变与形状记忆效应
        1.2.2 Ti-Nb基形状记忆合金
        1.2.3 Ti-Ta基形状记忆合金
    1.3 Ti-V-Al形状记忆合金
    1.4 稀土Gd在合金中的应用
        1.4.1 Gd在Ti合金中的应用
        1.4.2 Gd在形状记忆合金中的应用
    1.5 主要研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 合金的制备及热处理
    2.2 组织结构分析
    2.3 相变温度测量
    2.4 力学性能及形状记忆效应测试
第3章 Ti-V-Al-Gd合金的组织结构
    3.1 引言
    3.2 固溶态Ti-V-Al-Gd合金的显微组织
    3.3 第二相结构
    3.4 热机械处理对Ti-V-Al-Gd合金显微组织的影响
    3.5 本章小结
第四章 Ti-V-Al-Gd合金的马氏体相变
    4.1 引言
    4.2 Gd含量Ti-V-Al-Gd合金的马氏体结构的影响
    4.3 Gd含量对Ti-V-Al-Gd合金马氏体相变温度的影响
    4.4 热机械处理对Ti-V-Al-Gd合金马氏体形貌和结构的影响
    4.5 热机械处理对Ti-V-Al-Gd合金马氏体相变温度的影响
    4.6 本章小结
第5章 Ti-V-Al-Gd合金的力学行为和形状记忆效应
    5.1 引言
    5.2 Gd含量对Ti-V-Al-Gd合金力学性能的影响
    5.3 Gd含量对Ti-V-Al-Gd合金形状记忆效应的影响
    5.4 热机械处理对Ti-V-Al-Gd合金力学性能的影响
    5.5 热机械处理对Ti-V-Al-Gd合金形状记忆效应的影响
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3818693