TA17钛合金板微观组织与成形性能研究

发布时间：2023-02-18 13:56

　　钛合金作为一种先进的轻质金属材料,具有高强度、低密度、耐高温和耐腐蚀等优良性能。因此,诸如TA17等高强度钛合金不仅备受航空航天领域青睐,而且已经成为汽车、船舶和化工等重要行业关键结构部件的优选材料。冲压成形是一种先进的压力加工方法,是钛合金成形的重要环节,其优势在于成形尺寸范围广,生产效率高,质量好,材料损耗低,操作简便,自动化和机械化程度高,广泛应用于航空航天等重要领域。但钛合金成形过程中存在易开裂、回弹大等一系列问题,影响了其在航空航天用零件加工领域的应用。TA17钛合金(名义成分为Ti-4A1-2V)是一种近α型三元钛合金,主要产品为板材、锻件和线棒材,该合金比强度高、热强性和热稳定性良好,并且焊接性能和抗水腐蚀性能优良,静力和循环强度较高,其室温成形性能优于TC4钛合金。因此,本文采用TA17钛合金,对TA17钛合金板的微观组织和成形性能进行研究,来判断其应用于飞机蒙皮零件加工制造的可行性。主要研究工作及成果体现为以下几个方面:(1)通过对TA17钛合金进行退火处理,获得了不同的微观组织形态。并对不同微观组织的TA17钛合金进行了室温和高温单向拉伸试验。分析了不同微观组织对T...

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 钛合金性能与应用
        2.1.1 钛及钛合金
        2.1.2 钛合金的应用现状
        2.1.3 钛合金的微观组织
        2.1.4 钛合金的热处理类型
    2.2 钛合金成形研究
        2.2.1 钛合金的室温成形
        2.2.2 钛合金的高温成形
        2.2.3 钛合金的成形极限
    2.3 TA17钛合金的性能与研究
    2.4 研究目的及内容
        2.4.1 研究目的
        2.4.2 研究内容
3 TA17钛合金微观组织及力学性能的试验研究
    3.1 试验材料与试验方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验方法
    3.2 微观组织与室温变形时的力学性能
        3.2.1 室温条件力学性能试验
        3.2.2 微观组织在室温条件与力学性能的关系
        3.2.3 显微组织的演化
        3.2.4 断口形貌分析
    3.3 微观组织与高温变形时的力学性能
        3.3.1 高温条件力学性能试验
        3.3.2 不同微观组织的高温力学性能
        3.3.3 TA17钛合金的超塑性
    3.4 本章小结
4 TA17钛合金室温成形极限研究
    4.1 局部颈缩和断裂准则
    4.2 室温成形极限的建立
        4.2.1 单向拉伸有限元仿真
        4.2.2 双向等拉伸应变和平面应变有限元仿真
        4.2.3 成形极限的建立
    4.3 试验验证
    4.4 TA17钛合金不同参数对成形性能的影响
        4.4.1 不同微观组织对成形性能的影响
        4.4.2 不同摩擦系数的影响
    4.5 本章小结
5 TA17钛合金高温成形极限研究
    5.1 高温力学性能
    5.2 TA17高温成形极限研究
        5.2.1 成形极限建立
        5.2.2 试验验证
    5.3 不同成形参数下TA17高温成形极限
        5.3.1 不同温度的影响
        5.3.2 不同应变速率的影响
        5.3.3 不同微观组织的影响
        5.3.4 不同摩擦系数的影响
    5.4 高温成形极限经验公式的分析与建立
        5.4.1 经验公式的建立
        5.4.2 经验公式结果对比
    5.5 本章小结
6 TA17钛合金板蒙皮零件冲压成形研究
    6.1 蒙皮零件及成形结构
        6.1.1 蒙皮零件
        6.1.2 蒙皮零件冲压成形结构
    6.2 TA17钛合金飞机蒙皮零件室温冲压成形
        6.2.1 蒙皮零件有限元模型的建立
        6.2.2 蒙皮零件室温冲压成形结果分析
    6.3 TA17钛合金蒙皮零件热冲压成形
    6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集



本文编号：3745096