Ti55531钛合金热变形行为研究
发布时间：2023-01-25 22:25
航空航天工业迅猛发展,使得高强高韧钛合金被迅速开发并得以应用。Ti55531钛合金作为一种新型高强高韧钛合金,与传统的高强高韧钛合金Ti-1023相比,不会产生明显的成分偏析,具有良好的淬透性和较宽的加工工艺范围。明晰Ti55531钛合金的热变形行为及组织演变,对指导航空模锻件产品制造过程、调控显微组织和优化热加工工艺有非常重要的实用价值及理论意义。本文以Ti55531钛合金为研究对象,利用Gleeble-3800热模拟试验机对Ti55531钛合金进行了高温压缩试验,得到了其在变形温度为730~900℃、应变速率为0.001~10s-1条件下的流变曲线;研究了变形参数对流变曲线的影响。基于热压缩试验数据,采用Arrhenius方程,建立了Ti55531钛合金两个相区考虑应变影响的本构方程,经验证,其可准确用于预测Ti55531钛合金在两个相区热变形时的应力应变关系。在试验条件范围内,研究了Ti55531钛合金热变形过程中的组织演化问题。单相区变形时,分析了变形参数对β晶粒及β亚结构的影响,建立了动态再结晶百分数模型;而在双相区变形时,主要分析了变形参数对α相含量的...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 钛及钛合金
1.1.1 钛元素
1.1.2 钛合金及其分类
1.1.3 钛合金典型组织与性能
1.1.4 钛合金锻造工艺
1.2 近 β 型钛合金及Ti55531钛合金
1.3 近 β 钛合金的高温变形行为研究
1.4 热加工图
1.4.1 热加工图类型
1.4.2 热加工图在合金中的应用
1.5 本文主要研究内容
第2章 Ti55531钛合金热变形力学行为研究
2.1 试验材料与方案
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验方案
2.2 Ti55531钛合金真应力-真应变曲线
2.3 Ti55531钛合金的塑性流变行为
2.3.1 峰值应力
2.3.2 稳态应力
2.3.3 流变软化行为
2.4 Ti55531钛合金本构方程
2.4.1 材料常数的确定
2.4.2 考虑应变补偿的本构方程建立
2.4.3 本构方程的验证
2.5 本章小结
第3章 Ti55531钛合金高温变形时的组织演变
3.1 试验方法
3.2 β 单相区变形
3.2.1 变形温度对显微组织的影响
3.2.2 应变速率对显微组织的影响
3.2.3 β 晶粒演变规律
3.3 α+β 双相区变形
3.3.1 变形温度对显微组织的影响
3.3.2 应变速率对显微组织的影响
3.3.3 应变对显微组织的影响
3.4 本章小结
第4章 Ti55531钛合金热加工图研究
4.1 热加工图理论
4.1.1 功率耗散系数判断准则
4.1.2 塑性失稳判断准则
4.2 热加工图的构建与分析
4.2.1 功率耗散图的建立
4.2.2 塑性失稳图的建立
4.2.3 热加工图的建立
4.3 基于热加工图的组织分析
4.3.1 塑性失稳区组织特征
4.3.2 稳定变形区组织特征
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]LF2M铝合金薄壁管材的热压缩变形行为及热加工图[J]. 徐雪峰,肖尧,刘琪,邱泽宇,王高潮. 材料热处理学报. 2018(02)
[2]基于热加工图的6061铝合金热压缩变形特性研究[J]. 王晓溪,张翔,王华东,何敏. 特种铸造及有色合金. 2017(09)
[3]TA15钛合金高温热压缩变形行为及热加工图[J]. 徐猛,贾蔚菊,张志豪,谢建新. 稀有金属材料与工程. 2017(09)
[4]TA15钛合金热变形本构方程及热加工图[J]. 袁武华,卢政,齐占福,熊运森. 热加工工艺. 2017(17)
[5]Mg-5Sn-2.5Pb镁合金的热变形行为及加工图[J]. 朱云鹏,解品,金培鹏. 材料热处理学报. 2017(06)
[6]TA17钛合金热变形行为及加工图[J]. 任万波,李军,于辉,王莹. 钢铁钒钛. 2017(02)
[7]近β钛合金高温压缩变形过程中流变软化行为研究进展[J]. 刘少飞,王柯. 材料工程. 2017(02)
[8]1200MPa级新型高强韧钛合金[J]. 赵永庆,马朝利,常辉,辛社伟,周廉. 中国材料进展. 2016(12)
[9]GH984G18合金热加工图及再结晶图研究[J]. 谢碧君,郭逸丰,徐斌,孙明月,李殿中. 材料工程. 2016(09)
[10]EBSD技术在材料科学中的应用[J]. 李延林. 黑龙江科技信息. 2016(21)
博士论文
[1]损伤容限型TC4-DT合金锻件组织性能控制研究[D]. 彭小娜.西北工业大学 2014
[2]Ti-55511合金的热变形行为及晶粒细化研究[D]. 李超.中南大学 2013
[3]BTi-62421S合金高温变形行为及应用研究[D]. 张慧芳.中北大学 2011
[4]TB6和TA15钛合金β锻组织演变及动态再结晶行为研究[D]. 欧阳德来.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]不同变形条件下TC4钛合金组织与性能的研究[D]. 白娇娇.贵州大学 2017
[2]TC21钛合金热态变形行为及加工图[D]. 戴俊.南昌航空大学 2015
[3]高强高韧Ti-Al-Fe-V-Cr-Zr合金显微组织与性能研究[D]. 李冬.北京有色金属研究总院 2015
[4]TC4-DT钛合金热变形行为及显微组织演变的模拟研究[D]. 刘诚.南昌航空大学 2015
[5]高强高塑TC4钛合金板材热轧与热处理的组织和性能研究[D]. 黄剑锋.昆明理工大学 2013
[6]Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe 近β钛合金的热变形行为及加工图研究[D]. 祖利国.中南大学 2012
[7]热加工工艺对TC4-DT钛合金组织和性能的影响[D]. 刘超平.东北大学 2011
[8]高强高韧损伤容限钛合金热机械处理工艺研究[D]. 周宇.天津大学 2005
本文编号：3731858
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 钛及钛合金
1.1.1 钛元素
1.1.2 钛合金及其分类
1.1.3 钛合金典型组织与性能
1.1.4 钛合金锻造工艺
1.2 近 β 型钛合金及Ti55531钛合金
1.3 近 β 钛合金的高温变形行为研究
1.4 热加工图
1.4.1 热加工图类型
1.4.2 热加工图在合金中的应用
1.5 本文主要研究内容
第2章 Ti55531钛合金热变形力学行为研究
2.1 试验材料与方案
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验方案
2.2 Ti55531钛合金真应力-真应变曲线
2.3 Ti55531钛合金的塑性流变行为
2.3.1 峰值应力
2.3.2 稳态应力
2.3.3 流变软化行为
2.4 Ti55531钛合金本构方程
2.4.1 材料常数的确定
2.4.2 考虑应变补偿的本构方程建立
2.4.3 本构方程的验证
2.5 本章小结
第3章 Ti55531钛合金高温变形时的组织演变
3.1 试验方法
3.2 β 单相区变形
3.2.1 变形温度对显微组织的影响
3.2.2 应变速率对显微组织的影响
3.2.3 β 晶粒演变规律
3.3 α+β 双相区变形
3.3.1 变形温度对显微组织的影响
3.3.2 应变速率对显微组织的影响
3.3.3 应变对显微组织的影响
3.4 本章小结
第4章 Ti55531钛合金热加工图研究
4.1 热加工图理论
4.1.1 功率耗散系数判断准则
4.1.2 塑性失稳判断准则
4.2 热加工图的构建与分析
4.2.1 功率耗散图的建立
4.2.2 塑性失稳图的建立
4.2.3 热加工图的建立
4.3 基于热加工图的组织分析
4.3.1 塑性失稳区组织特征
4.3.2 稳定变形区组织特征
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]LF2M铝合金薄壁管材的热压缩变形行为及热加工图[J]. 徐雪峰,肖尧,刘琪,邱泽宇,王高潮. 材料热处理学报. 2018(02)
[2]基于热加工图的6061铝合金热压缩变形特性研究[J]. 王晓溪,张翔,王华东,何敏. 特种铸造及有色合金. 2017(09)
[3]TA15钛合金高温热压缩变形行为及热加工图[J]. 徐猛,贾蔚菊,张志豪,谢建新. 稀有金属材料与工程. 2017(09)
[4]TA15钛合金热变形本构方程及热加工图[J]. 袁武华,卢政,齐占福,熊运森. 热加工工艺. 2017(17)
[5]Mg-5Sn-2.5Pb镁合金的热变形行为及加工图[J]. 朱云鹏,解品,金培鹏. 材料热处理学报. 2017(06)
[6]TA17钛合金热变形行为及加工图[J]. 任万波,李军,于辉,王莹. 钢铁钒钛. 2017(02)
[7]近β钛合金高温压缩变形过程中流变软化行为研究进展[J]. 刘少飞,王柯. 材料工程. 2017(02)
[8]1200MPa级新型高强韧钛合金[J]. 赵永庆,马朝利,常辉,辛社伟,周廉. 中国材料进展. 2016(12)
[9]GH984G18合金热加工图及再结晶图研究[J]. 谢碧君,郭逸丰,徐斌,孙明月,李殿中. 材料工程. 2016(09)
[10]EBSD技术在材料科学中的应用[J]. 李延林. 黑龙江科技信息. 2016(21)
博士论文
[1]损伤容限型TC4-DT合金锻件组织性能控制研究[D]. 彭小娜.西北工业大学 2014
[2]Ti-55511合金的热变形行为及晶粒细化研究[D]. 李超.中南大学 2013
[3]BTi-62421S合金高温变形行为及应用研究[D]. 张慧芳.中北大学 2011
[4]TB6和TA15钛合金β锻组织演变及动态再结晶行为研究[D]. 欧阳德来.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]不同变形条件下TC4钛合金组织与性能的研究[D]. 白娇娇.贵州大学 2017
[2]TC21钛合金热态变形行为及加工图[D]. 戴俊.南昌航空大学 2015
[3]高强高韧Ti-Al-Fe-V-Cr-Zr合金显微组织与性能研究[D]. 李冬.北京有色金属研究总院 2015
[4]TC4-DT钛合金热变形行为及显微组织演变的模拟研究[D]. 刘诚.南昌航空大学 2015
[5]高强高塑TC4钛合金板材热轧与热处理的组织和性能研究[D]. 黄剑锋.昆明理工大学 2013
[6]Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe 近β钛合金的热变形行为及加工图研究[D]. 祖利国.中南大学 2012
[7]热加工工艺对TC4-DT钛合金组织和性能的影响[D]. 刘超平.东北大学 2011
[8]高强高韧损伤容限钛合金热机械处理工艺研究[D]. 周宇.天津大学 2005
本文编号：3731858
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3731858.html
