Zr-4合金的热变形行为研究及工艺参数优化

发布时间：2024-10-05 04:07

　　Zr-4合金具有高熔点、低密度、比强高、热中子吸收截面低、良好的耐蚀性及适中的力学性能等系列优点,被广泛应用于航空航天、核工业、化工和医疗等行业。本文通过等温恒应变速率热压缩试验,研究铸态Zr-4合金在变形温度750～1000℃、应变速率0.001～10s^-1和最大变形量为70%的试验条件下的热变形行为和组织演变规律,为Zr-4合金工艺参数的选择和组织性能的优化提供一定的指导。Zr-4合金的流动应力随着温度的升高和应变速率的减小而降低。初始变形阶段流变应力随应变的增大急剧增大,在应变0.05左右达到峰值;之后流动应力在低应变速率范围0.001～1s^-1内,呈现出稳态流动的特征;在高应变速率10s^-1时,出现应力不连续屈服现象。基于应力、应变数据,通过考虑应变补偿的Arrhenius唯象型模型和BP人工神经网络构建了Zr-4合金的本构关系模型,结果显示BP人工神经网络模型更适合用于构建该合金的本构关系,其预测值与实验值之间的平均相对误差为4.83%,相关系数为0.99。变形温度对Zr-4合金显微组织的影响如下:（1）?（5）...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1常见BP神经网络结构图

图1-1常见BP神经网络结构图晶体学法唯象型模型和人工神经网络模型相比，晶体学法主要分析滑移规律。由于不同材料具有的微观结构不同，晶体学法通过微观的本构关系，不仅可以更加深入的理解材料塑性变形的本质，立本构关系过程中引入不必要的材料参数。目前，基于晶体学模型主要应用于研究....

图1-26069铝合金真应变为0.7时的热加工图

对于预测组织内部缺陷、分析材料变形机制以及优化变形的指导意义。目前，李展志[52]等对6069铝合金进行了变形温度率为-10.01～10s的热压缩试验，研究其热变形行为和加工图。基的Prasad判据，绘制真应变为0.7的加工图，如图1-2所示。其因子用等高线表示....

图2-1原始铸态Zr-4合金(a)原始组织(b)XRD衍射图谱

南昌航空大学硕士学位论文第二章等温恒应变速率热压缩实验并垫上石墨片以减小摩擦，从而有利于降低变形的不均匀性，并预防“鼓肚”现象铸态Zr-4合金实验温度设置为750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃，应变速率为111110.001s0.01s0.1....

图2-2相同温度不同应变速率条件下的应力-应变曲线

南昌航空大学硕士学位论文第二章等温恒应变速率热压缩实验增殖引起的加工硬化远远大于位错的重排和抵消引起的加工软化。达到峰值之后，流动应力在低范围0.001-1s-1内，呈现出稳态流动的特征，此时由动态再结晶或者动态回复造成的软化与应变硬化相抵消；在-110s时，出....

本文编号：4007519