TA2、TC4钛合金原始组织对其变形后组织性能的影响

发布时间：2017-08-08 13:32

  本文关键词：TA2、TC4钛合金原始组织对其变形后组织性能的影响

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【摘要】：钛及钛合金因其高的耐热性、耐腐蚀等性能而得到了广泛应用。然而现阶段的研究局限性限制了钛合金的进一步应用。本文主要以TA2纯钛、TC4钛合金材料为研究对象。通过前期预处理获得不同的原始组织,然后对原始组织进行不同工艺的热模拟实验,来研究这两种钛合金的变形性能与原始组织之间的关系。最后对两种材料进行杯突实验,研究材料的变形性能。本文的主要工作内容如下:(1)对TA2纯钛进行三种不同的温度下的退火处理,退火温度在其再结晶温度以及相变温度附近,获得不同晶粒大小、不同组织的原始组织,为热变形实验做准备。(2)对TC4钛合金进行固溶处理,随后以四种不同的冷却方式进行冷却,获得不同初始组织的原始试样。随后对1000℃固溶后不同冷却方式冷却后的试样进行热模拟实验。(3)对退火后的TA2纯钛进行热模拟实验,实验过程中通过改变变形温度、变形速率等参数来进行热变形实验,研究变形前后不同原始组织的演变以及材料的变形性能。当变形温度为650℃,应变速率达到10S-1时,材料的真应力-真应变曲线的峰值以及硬度值有明显的提高。(4)对1000℃固溶后冷却的TC4钛合金进行热模拟实验,热压缩采用三种温度750℃、850℃、950℃,研究TC4钛合金变形前后组织演变以及不同原始组织的试样变形性能。当变形温度较低时,试样的应力峰值及硬度值都比较大。(5)对TA2纯钛试样进行杯突成形实验,TA2块料经冷轧变形后进行不同温度的退火处理,随后进行杯突实验。结果表明在550℃退火后,试样的杯突数值最大,变形性能最好。(6)对TC4钛合金进行杯突实验,TC4经过冷轧变形后,进行固溶处理,随后进行不同温度、不同时间的时效处理,最后进行杯突实验。结果表明时效温度550℃,时效时间1h后杯突值最大,成形性能最好。TA2纯钛及TC4钛合金不同原始组织对变形性能影响的研究,可以为这两种材料组织性能控制提供一定的理论依据,对实际生产有一定的参考意义。
【关键词】：钛 退火 冷却方式 热模拟 杯突
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.23
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 钛及钛合金简介12-14
• 1.1.1 钛及钛合金的起始渊源12
• 1.1.2 钛合金分类12-14
• 1.2 钛及钛合金特点14-16
• 1.2.1 钛合金显微组织特点14-15
• 1.2.2 钛及钛合金的优良特性15-16
• 1.3 钛及其合金国内外发展情况16-17
• 1.4 钛及钛合金应用与发展趋势17-19
• 1.4.1 钛及钛合金应用17-18
• 1.4.2 钛及钛合金发展趋势18-19
• 1.5 研究目的、意义及研究内容19-21
• 1.5.1 研究目的及意义19-20
• 1.5.2 研究内容20-21
• 第2章 TA2纯钛、TC4钛合金加热过程中的组织演变21-33
• 2.1 实验材料及方法21-23
• 2.1.1 实验材料与设备21-22
• 2.1.2 实验方法22-23
• 2.2 实验结果23-29
• 2.2.1 TA2纯钛退火实验23-24
• 2.2.2 TC4不同冷却速率实验24-29
• 2.3 结果分析与讨论29-31
• 2.3.1 TA2纯钛退火实验结果分析29-30
• 2.3.2 TC4不同冷却速率实验结果分析30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 TA2纯钛不同原始组织的热变形实验33-46
• 3.1 实验材料及方法33-34
• 3.1.1 实验材料33
• 3.1.2 实验方法33-34
• 3.2 实验结果与分析34-45
• 3.2.1 热变形温度对TA2纯钛组织影响34-36
• 3.2.2 变形速率对TA2纯钛组织影响36-38
• 3.2.3 不同原始组织热变形后组织演变38-41
• 3.2.4 TA2纯钛热变形力学性能研究41-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第4章 TC4钛合金不同原始组织的热变形实验46-59
• 4.1 实验材料及方法46-47
• 4.1.1 实验材料46
• 4.1.2 实验方法46-47
• 4.2 实验结果与分析47-58
• 4.2.1 不同变形温度对TC4钛合金变形组织的影响47-50
• 4.2.2 TC4钛合金不同原始组织热变形组织演变50-54
• 4.2.3 TC4钛合金热压缩力学性能研究54-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第5章 TA2纯钛、TC4钛合金杯突成形性能研究59-67
• 5.1 实验材料及方法59-60
• 5.1.1 实验材料59-60
• 5.1.2 实验方法60
• 5.2 实验结果60-63
• 5.2.1 TA2纯钛杯突成形实验结果60-61
• 5.2.2 TC4钛合金杯突成形实验结果61-63
• 5.3 结果分析与讨论63-65
• 5.3.1 TA2纯钛成形性能研究63-64
• 5.3.2 TC4钛合金成形性能研究64-65
• 5.4 本章小结65-67
• 结论67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文72

【参考文献】

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本文编号：640253