纯钛复合细化过程的晶粒取向分布及变形机理研究

发布时间：2021-08-14 13:36

　　粘塑性多晶自洽模型可预测与塑性成形相关的硬化和织构的演变。本文利用VPSC自洽模型对纯钛复合变形工艺进行模拟研究,同时采用XRD对复合变形的纯钛进行织构检测,并使用MATLAB中的mtex工具箱对织构结果进行处理,将二者对比分析晶粒取向分布以及性能变化。对2道次ECAP+轧制+旋锻复合变形各阶段的纯钛试样进行了拉伸以及硬度检测。主要研究结果如下:纯钛试样发生2道次ECAP+轧制+旋锻的复合变形时,晶粒随着ECAP变形道次的增加而逐渐细化,平均晶粒尺寸从原始的24μm逐步下降至12μm,而小角度晶界比例逐渐增大到7.2%。随着复合变形的继续进行,小角度晶界减少的同时大角度晶界逐步增大,在旋锻变形后大角度晶界的比例最大,约占95.9%。织构由典型的P1基面织构演变为1道次ECAP变形后的P织构和C2织构共存;而通过2道次ECAP变形,只有C2织构存在;当发生2道次ECAP+轧制复合变形后,P1织构和Y织构共存;最后演变为旋锻后的P1织构。4道次ECAP+轧制+旋锻复合变形使得纯钛织构由原始的P1基面织构转变为旋锻后的P织构。由此可见,ECAP的道次数可能影响着复合变形最终的织构类型。采用V... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ECAP变形原理图

轧制简图

过不同轧制方式的纯钛板进行显微组织、力学性能和各向异性的检测。研究表明，方式A、B、C的织构依次减弱，C方式与其他两种方式相比，各向异性系数较小，且C方式在提高纯钛板成型能力的同时可以有效避免制耳的产生。1.2.3旋锻技术也称径向锻造技术，是一项非切割且可塑成长轴类材料的加工技术[45]。由局部变形逐渐扩展完成，可以减少环绕坯料、管材的横截面。试样的成形不会只表现在其中一个或者几个方向，而是在试样表面的各个地方都有所表示，使得坯料沿径向压缩而轴向延伸的塑性变形过程[46]。旋锻变形工艺的工作原理如图1.3所示，一个平面上布置四个锤模，这些锤模可以同时作用在工件上，并且通过夹头在轴向和圆周方向挤压工件[47]。在此过程中，径向压下率，轴向进给，转速和锤头模具的几何形状等都会对经过旋锻的试样性能产生影响。图1.3旋锻变形示意图[47]Fig.1.3Rotaryswaging旋锻变形对于减小材料晶粒尺寸具有很大的作用。任德春等[48]对TB9钛合金进行多道次的旋锻变形，发现旋锻变形量的增加可以使得TB9钛合金的组织逐渐细化。并且由于接触应力在不同部位的分布具有差异，所以不同部位的应变对于晶粒尺寸大小的影响也不同。Loyda等[49]为了更好地研究旋锻的增量变形对组织演变的影响，将镍基高温合金圆盘锻造的数值模型建立在有限元平台上，通过DEFORM3D定义了工件的变形特性，研究了摩擦系数、工件预热、刀具温度和冷却冲击等工艺参数与微观组织的关系。考虑到细晶和粗晶的初始晶粒大小将耦合

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3342561