粗晶Ti40阻燃钛合金超塑性变形行为及组织协调机制研究
发布时间：2021-10-09 13:59
Ti40合金是为解决―钛火‖问题而研制的一种阻燃钛合金,具有优良的综合性能,但其热加工时易开裂,变形抗力大,难以通过传统热加工方式成形。流变性能好且成形精度高的超塑性变形是加工难变形钛合金的有效方式之一。然而,Ti40阻燃合金自身所具有的单相粗大β晶粒无法满足细晶超塑性的组织要求,因此本文以粗晶Ti40阻燃合金为研究对象,系统研究了粗晶状态下Ti40合金的超塑性力学行为、组织演变规律,探讨了其主要变形机制及组织协调机制,以期为减少材料的预处理成本,实现粗晶超塑性成形提供一定的理论依据。主要研究内容与结果如下:分析了Ti40合金超塑性变形的力学行为,结果表明原始晶粒尺寸为135μm的Ti40合金在变形温度800oC880oC、应变速率5×10-4s-11×10-2s-1的区间内均具有良好的超塑性,最大延伸率436%在840oC、1×10-3s-1条件...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ashby-Verral伴随扩散蠕变的晶界滑动模型示意图：(a)初始阶段；(b)中间阶段；(c)晶界扩散；(d)最终阶段
图 2.1 Ti40 合金原始组织率拉伸实验最常用的是恒应变速率法和恒速度法。如前所速度法拉伸时应变速率随变形的进行而变化，的影响进行分析，因而本文选用恒应变速率拉伸火处理后的板材沿轧制方向进行线切割而成，图如图 2.2 所示。为防止线切割过程中产生的拉伸实验前用砂纸将试样表面及线切割表面进结果更加精确。
形时的力学行为即流变应力的变化是外部变形条件和内部组织变化的综合结果，力学行为与微观组织互为表里，共同构成了超塑性研究的全部内容。为了探究粗晶 Ti40 合金的超塑性能，本章对 Ti40 合金不同变形条件下的流变行为进行了系统的研究，分析变形温度和应变速率对 Ti40 合金超塑性的影响，揭示超塑性变形过程中的力学行为及内在规律。3.2 Ti40 合金的超塑性能3.2.1 Ti40 合金高温拉伸宏观形貌通常塑性良好的金属进行拉伸时都会经过两个过程：均匀塑变阶段和缩颈阶段。缩颈的出现意味着试样局部在应力作用下已不能协调变形，变形截面产生收缩处于失稳状态，是发生断裂的前奏。缩颈的形状多为杯状和锥状，但对细晶超塑性进行研究时发现在超塑性拉伸时试样并无缩颈现象，呈现出如糖贻一样的流动性，无缩颈的出现也说明在超塑性变形时各部位变形较为均匀，有利于延伸率的提高。(a) (b) (c) (d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻燃钛合金Ti40的热物理性能及力学性能[J]. 赖运金,张平祥,张赛飞,王凯旋,雷强,辛社伟,郑永健,谭启明. 航空材料学报. 2017(05)
[2]相变循环次数对304不锈钢超塑性及显微组织的影响[J]. 谢文玲,郭翠霞,周顺勇,李秀兰. 热加工工艺. 2017(12)
[3]TC18钛合金的超塑性行为与变形机制[J]. 刁仲驰,姚泽坤,申景园,刘瑞,郭鸿镇. 材料工程. 2017(05)
[4]基于m值高效法的TA15合金超塑性变形[J]. 孙前江,王高潮. 中国有色金属学报. 2017(04)
[5]7B04铝合金超塑性变形行为[J]. 张宁,王耀奇,侯红亮,张艳苓,董晓萌,李志强. 材料工程. 2017(04)
[6]基于遗传算法优化的SMABP神经网络本构模型[J]. 余滨杉,王社良,杨涛,樊禹江. 金属学报. 2017(02)
[7]Ti-55钛合金板材的超塑性变形及组织演变[J]. 刘章光,李建辉,李培杰,高海涛,熊亮同. 稀有金属. 2017(12)
[8]Al-Mg-Sc-Zr合金冷轧板材的超塑性变形行为[J]. 孙雪,潘清林,李梦佳,史运嘉,严杰. 中国有色金属学报. 2016(02)
[9]铸态Ti40阻燃钛合金高温拉伸力学性能及断裂行为研究[J]. 舒滢,黄张洪,彭雯雯,曾卫东,赵永庆. 材料导报. 2014(20)
[10]TC4-DT合金应变诱发最大m值超塑性变形研究[J]. 喻淼真,王高潮,郑漫庆,徐雪峰. 航空材料学报. 2014(03)
硕士论文
[1]WSTi3515S阻燃钛合金大晶粒超塑性及组织演变研究[D]. 焦奔奇.长安大学 2017
[2]基于加工图技术的锻态Ti40合金锻造工艺优化[D]. 李劲波.南昌航空大学 2012
[3]高纯多晶铝动态再结晶的实验研究[D]. 蒋树农.中南大学 2004
[4]Ti-17合金等温锻造工艺及参数的优化[D]. 杨陈.西北工业大学 2002
本文编号：3426524
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ashby-Verral伴随扩散蠕变的晶界滑动模型示意图：(a)初始阶段；(b)中间阶段；(c)晶界扩散；(d)最终阶段
图 2.1 Ti40 合金原始组织率拉伸实验最常用的是恒应变速率法和恒速度法。如前所速度法拉伸时应变速率随变形的进行而变化，的影响进行分析，因而本文选用恒应变速率拉伸火处理后的板材沿轧制方向进行线切割而成，图如图 2.2 所示。为防止线切割过程中产生的拉伸实验前用砂纸将试样表面及线切割表面进结果更加精确。
形时的力学行为即流变应力的变化是外部变形条件和内部组织变化的综合结果，力学行为与微观组织互为表里，共同构成了超塑性研究的全部内容。为了探究粗晶 Ti40 合金的超塑性能，本章对 Ti40 合金不同变形条件下的流变行为进行了系统的研究，分析变形温度和应变速率对 Ti40 合金超塑性的影响，揭示超塑性变形过程中的力学行为及内在规律。3.2 Ti40 合金的超塑性能3.2.1 Ti40 合金高温拉伸宏观形貌通常塑性良好的金属进行拉伸时都会经过两个过程：均匀塑变阶段和缩颈阶段。缩颈的出现意味着试样局部在应力作用下已不能协调变形，变形截面产生收缩处于失稳状态，是发生断裂的前奏。缩颈的形状多为杯状和锥状，但对细晶超塑性进行研究时发现在超塑性拉伸时试样并无缩颈现象，呈现出如糖贻一样的流动性，无缩颈的出现也说明在超塑性变形时各部位变形较为均匀，有利于延伸率的提高。(a) (b) (c) (d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻燃钛合金Ti40的热物理性能及力学性能[J]. 赖运金,张平祥,张赛飞,王凯旋,雷强,辛社伟,郑永健,谭启明. 航空材料学报. 2017(05)
[2]相变循环次数对304不锈钢超塑性及显微组织的影响[J]. 谢文玲,郭翠霞,周顺勇,李秀兰. 热加工工艺. 2017(12)
[3]TC18钛合金的超塑性行为与变形机制[J]. 刁仲驰,姚泽坤,申景园,刘瑞,郭鸿镇. 材料工程. 2017(05)
[4]基于m值高效法的TA15合金超塑性变形[J]. 孙前江,王高潮. 中国有色金属学报. 2017(04)
[5]7B04铝合金超塑性变形行为[J]. 张宁,王耀奇,侯红亮,张艳苓,董晓萌,李志强. 材料工程. 2017(04)
[6]基于遗传算法优化的SMABP神经网络本构模型[J]. 余滨杉,王社良,杨涛,樊禹江. 金属学报. 2017(02)
[7]Ti-55钛合金板材的超塑性变形及组织演变[J]. 刘章光,李建辉,李培杰,高海涛,熊亮同. 稀有金属. 2017(12)
[8]Al-Mg-Sc-Zr合金冷轧板材的超塑性变形行为[J]. 孙雪,潘清林,李梦佳,史运嘉,严杰. 中国有色金属学报. 2016(02)
[9]铸态Ti40阻燃钛合金高温拉伸力学性能及断裂行为研究[J]. 舒滢,黄张洪,彭雯雯,曾卫东,赵永庆. 材料导报. 2014(20)
[10]TC4-DT合金应变诱发最大m值超塑性变形研究[J]. 喻淼真,王高潮,郑漫庆,徐雪峰. 航空材料学报. 2014(03)
硕士论文
[1]WSTi3515S阻燃钛合金大晶粒超塑性及组织演变研究[D]. 焦奔奇.长安大学 2017
[2]基于加工图技术的锻态Ti40合金锻造工艺优化[D]. 李劲波.南昌航空大学 2012
[3]高纯多晶铝动态再结晶的实验研究[D]. 蒋树农.中南大学 2004
[4]Ti-17合金等温锻造工艺及参数的优化[D]. 杨陈.西北工业大学 2002
本文编号：3426524
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