脉冲电流对钛及钛合金组织与性能的影响

发布时间：2021-05-24 03:51

　　基于金属材料的电致塑性效应,对TA1纯钛、TB2钛合金、TC4钛合金三种材料在同等条件下进行脉冲电流单向拉伸试验,通过改变脉冲电流的参数,探究脉冲电流对三种材料性能影响规律的异同,以及对材料微观结构的影响。试验结果表明:（1）TA1纯钛在脉冲电流的作用下时,相比较于未通电时抗拉强度显著降低,延伸率没有提升而是有所降低,表面硬度略有降低,当电流为20A占空比为5%时,抗拉强度降低幅度达62.7%,延伸率降低13.9%,表面硬度降低9.7%;（2）TB2钛合金在脉冲电流的作用下时,相较于未通电时抗拉强度大幅度降低,塑性有所提升,表面硬度有所降低,当电流为20A占空比为5%时,抗拉强度降低幅度为63.9%,延伸率提高7%,表面硬度降低11.4%;（3）TC4钛合金在脉冲电流的作用下时,相较于未通电时同样抗拉强度大幅度减小,塑性有所提升,表面硬度有所降低,当电流为20A占空比为5%时,抗拉强度降低幅度为78.1%,延伸率提高8.1%,表面硬度降低18.4%。电流的焦耳热效应对材料的塑性提升有促进作用,对TB2钛合金和TC4钛合金进行恒温拉伸试验,对比分析脉冲电流作用中纯电流效应与热效应对材料性... 

【文章来源】：江汉大学湖北省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钛及钛合金性能与应用
    1.3 电致塑性效应机理研究
        1.3.1 纯电致塑性效应
        1.3.2 电致塑性附加作用
    1.4 钛及钛合金在脉冲电流处理下的研究
        1.4.1 脉冲电流对TC4钛合金组织和性能的影响
        1.4.2 脉冲电流对TiNi钛合金组织和性能的影响
        1.4.3 脉冲电流对其它钛合金性能和组织的影响
    1.5 发展趋势与存在的问题
    1.6 本课题研究的意义与主要内容
第2章 实验设计与研究方法
    2.1 技术路线
    2.2 实验材料与试样标距
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 试样标距
    2.3 电源设备与电参数选择
        2.3.1 电源
        2.3.2 实验电参数
    2.4 拉伸试验机与拉伸速度
        2.4.1 拉伸试验机的改进
        2.4.2 拉伸速度
    2.5 材料性能测试与研究方法
        2.5.1 材料硬度观察实验设备与研究方法
        2.5.2 金相组织观察实验设备与研究方法
        2.5.3 扫描电镜与透射电镜观察实验设备与研究方法
    2.6 恒温拉伸实验设备与研究方法
    2.7 本章小结
第3章 脉冲电流对钛及钛合金性能的影响
    3.1 引言
    3.2 脉冲电流对TA1纯钛的影响
        3.2.1 力学性能
        3.2.2 应力-应变曲线
        3.2.3 表面硬度
    3.3 脉冲电流对TB2钛合金的影响
        3.3.1 力学性能
        3.3.2 应力-应变曲线
        3.3.3 表面硬度
    3.4 脉冲电流对TC4钛合金的影响
        3.4.1 力学性能
        3.4.2 应力-应变曲线
        3.4.3 表面硬度
    3.5 恒温拉伸试验
        3.5.1 TB2钛合金拉伸试验
        3.5.2 TC4钛合金拉伸试验
    3.6 本章小结
第4章 脉冲电流对材料微观组织的影响
    4.1 引言
    4.2 脉冲电流对TA1纯钛微观组织的影响
        4.2.1 金相组织分析
        4.2.2 断口形貌分析
        4.2.3 透射电镜分析
    4.3 脉冲电流对TB2钛合金微观组织的影响
        4.3.1 金相组织分析
        4.3.2 断口形貌分析
    4.4 脉冲电流对TC4钛合金微观组织的影响
        4.4.1 金相组织分析
        4.4.2 断口形貌分析
第5章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]置氢Ti-55钛合金在脉冲电流作用下的变形行为[J]. 陈楠楠,胡蓝,李细锋,陈军,叶福田.  塑性工程学报. 2019(05)
[2]脉冲电流频率对预制缺陷TC4钛合金性能的影响[J]. 李细锋,贾国朋,姜军,陈军.  稀有金属材料与工程. 2019(08)
[3]退火温度对纯钛TA1织构及各向异性的影响[J]. 张贵华,江海涛,吴波,杨永刚,田世伟,郭文启.  中南大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]金属材料应力-应变曲线分析[J]. 赵金侠,张亚梓,吕晓静.  科技风. 2019(09)
[5]Features of Electroplastic Effect in Alloys with Martensite Transformation[J]. Vladimir Stolyarov.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(12)
[6]试验速率对金属材料力学性能的影响[J]. 余泽利,张浩,郑晓斐,孙晓峰.  四川有色金属. 2018(03)
[7]脉冲电流频率对退火态TC4钛合金耐腐蚀性能的影响[J]. 姜军,李细锋,陈军.  模具技术. 2018(04)
[8]Effects of Electropulsing Cutting on the Quenched and Tempered 45 Steel Rods[J]. 陈龙,WANG Haibo,LIU Dan,YE Xiaoxin,LI Xiaohui,唐国翌.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2018(01)
[9]电(致)塑性效应在材料加工中的应用研究进展[J]. 徐学利,郑梗梗,王洪铎,王涛.  塑性工程学报. 2017(06)
[10]TC4钛合金电塑性压缩流变应力分析[J]. 叶苏苏,赵旦,杨屹,杨刚,尹德强,周宇.  稀有金属材料与工程. 2017(06)

博士论文
[1]脉冲电流处理对钛合金板材组织和性能影响的研究[D]. 宋辉.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]电流辅助TA2纯钛微塑性变形行为研究[D]. 刘勇达.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3203495