不同应变比下复合细化超细晶纯钛的低周疲劳行为

发布时间：2024-04-27 21:23

　　超细晶纯钛在航空航天、发电及人体植入件等范围有着普遍的应用,是目前应用较为广泛的一种超细晶材料。在航空、发电领域应用当中,材料不但需要在高应力情况下工作承受着波动载荷,并且要保证一定的使用寿命,这就要求其具备较高的疲劳强度。因而探讨非对称载荷下的超细晶纯钛低周疲劳寿命有着重要的意义。工业纯钛通过等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)之后进行旋锻(Rotary Swaging,RS),最终制备出晶粒尺寸达到纳米级的超细晶纯钛,细化后材料的抗拉强度和屈服强度有大幅度提升,变形过程中,ECAP累积真应变可达⁰.93,轧制和旋锻累积真应变可达¹.39,总累积真应变².42。在室温下对超细晶纯钛实施应变比分别为-1、-0.5、0.5的应变控制低周疲劳试验,每个应变比对应选择五个应变幅(0.4%,0.6%,0.9%,1.0%,1.2%)。通过TEM(透射电镜)和SEM(扫描电镜)对微观组织和疲劳断口形貌进行观察。本文研究了应变比对超细晶纯钛循环硬化软化现象、循环应力应变关系及疲劳寿命...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1等通道转角挤压原理图[13]

西安建筑科技大学硕士学位论文2粒尺寸的减小，多晶合金的屈服强度增加，延伸率明显增加。作为结构材料，纯钛大多在高应力下工作，低周疲劳是其主要失效原因之一。细晶强化是一种提高材料强度和韧性的同时又不降低塑性的强化方法。同时，晶粒细化也能显著改善钛及钛合金的疲劳性能、冲击性能、耐腐蚀性....

图1.2等通道转角挤压的工艺路线[23]

西安建筑科技大学硕士学位论文4因此，在材料和设备许可的条件下，应尽量在较低的温度下进行挤压[22]。3)挤压路径的影响ECAP的挤压过程可连续进行。根据挤压过程中不同道次间的旋转方式可将ECAP的工艺路线分为三种，分别是A、B和C方式，根据旋转方向的不同，路线B又分为BA和BC。....

图1.3应变控制下的循环硬化软化特性

西安建筑科技大学硕士学位论文7图1.3应变控制下的循环硬化软化特性Figure1.3Cyclichardeningandsofteningcharacteristicsunderstraincontrol1.3.2应变比对材料低周疲劳行为的影响低周疲劳的应变比R如式1-2可表示为....

图2.1工业纯钛与超细晶纯钛微观组织图

西安建筑科技大学硕士学位论文152试验材料及方法2.1试验材料试验原料为Φ25mm×200mm的工业纯钛棒状试样，通过线切割得到ECAP所用的坯料。工业纯钛（TA1）化学成分如表2.1所示（重量百分比wt%）。工业纯钛及复合细化（ECAP+冷轧+旋锻）制备的超细晶纯钛的金相显微组....

本文编号：3965729