TA15合金高温塑性行为及微观组织模拟研究

发布时间：2017-05-28 07:00

  本文关键词：TA15合金高温塑性行为及微观组织模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：成形和改性是材料热变形的主要目的。对于成形件来说，改性的目的占的比重很大，要想实现产品性能的改变和达到控制最终组织的目的，我们就必须实现对于工艺参数的研究和控制。本文通过对TA15合金进行等温压缩实验得到流动应力应变曲线以方便对其高温塑性行为做进一步研究，通过相关的实验，来对相关的微观组织图片得以获取，在其基础之上再进行动态再结晶行为的研究，分析变形参数TA15钛合金流变应力和再结晶的影响规律，建立本构关系模型和动态再结晶模型，从而为TA15钛合金的热变形行为提供理论参考。 本文的主要研究内容： ①介绍TA15合金压缩试验，利用所得实验数据，研究TA15钛合金高温压缩变形行为真应力—真应变关系，并分析不同变形条件对TA15合金流变应力的影响规律。 ②通过对热压缩实验数据进行整理分析，，建立了在实验条件内TA15合金峰值流变应力模型及本构方程。 ③通过对TA15合金热压缩实验和金相实验的分析，建立了TA15合金的动态再结晶模型。 ④观察TA15钛合金的金相显微组织，得出变形工艺参数对微观组织的影响规律；分析变形参数对TA15合金动态再结晶百分数、动态再结晶临界应变值和动态再结晶晶粒尺寸的影响。 ⑤对有成形有限元数值模拟软件Deform-3D进行二次开发，建立有限元模拟系统对TA15合金热压缩过程进行微观组织模拟。 通过对上面几种形式的方法进行研究和分析，对于将来在实际的生产过程中实现对成形件的最终组织的控制和改性具有重要意义。
【关键词】：TA15合金 流变应力 本构关系 动态再结晶
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG146.23
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 引言8
• 1.2 钛合金及其研究进展8-11
• 1.2.1 钛合金实际使用和分类8-10
• 1.2.2 钛合金的研究进展10-11
• 1.2.3 TA15 钛合金概况11
• 1.3 金属热变性能的探讨11-14
• 1.3.1 动态回复以及动态再结晶11-13
• 1.3.2 钛合金热化处理变化情况的当前研究形势13
• 1.3.3 TA15 钛合金热变形行为研究现状13-14
• 1.4 微观组织的数值模拟研究现状14-15
• 1.5 选题背景与意义15-16
• 1.6 本文主要研究内容16-17
• 2 TA15 合金高温变形实验研究17-25
• 2.1 实验材料及试样制备17
• 2.2 高温压缩实验17-19
• 2.2.1 实验方法17-18
• 2.2.2 实验过程18-19
• 2.3 微观组织观察实验19
• 2.4 热压缩实验结果分析19-22
• 2.5 金相实验结果分析22-24
• 2.6 本章小结24-25
• 3 TA15 合金本构关系研究及本构方程建立25-33
• 3.1 材料本构关系理论25-26
• 3.2 TA15 合金本构关系研究26-32
• 3.2.1 材料参数的确定26-32
• 3.2.2 TA15 合金峰值流变应力模型的建立32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 TA15 合金再结晶的研究及微观组织模型的建立33-45
• 4.1 动态再结晶模型的建立33-38
• 4.1.1 动态再结晶动力学模型33-36
• 4.1.2 动态再结晶运动学模型36-38
• 4.1.3 动态再结晶晶粒尺寸模型38
• 4.2 变形条件对动态再结晶的影响38-43
• 4.2.1 变形条件对动态再结晶临界应变值的影响38-40
• 4.2.2 变形条件对动态再结晶体积分数的影响40-42
• 4.2.3 变形条件对晶粒尺寸的影响42-43
• 4.3 本章小结43-45
• 5 TA15 合金微观组织数值模拟45-56
• 5.1 Deform 软件简介45-46
• 5.1.1 Deform 的发展与特点45
• 5.1.2 Deform 软件的功能45-46
• 5.2 微观组织模拟的实现46-48
• 5.2.1 材料微观组织模型子程序的编制46-47
• 5.2.2 材料微观组织模型子程序的实现步骤47-48
• 5.3 压缩变形特征及 Deform 有限元模拟系统的建立48-49
• 5.4 模拟结果的分析讨论49-55
• 5.4.1 应变应力分析49-52
• 5.4.2 再结晶百分数及平均晶粒尺寸分析52-54
• 5.4.3 变形量对动态再结晶百分数的影响54
• 5.4.4 变形温度对动态再结晶体积分数的影响54-55
• 5.5 本章小结55-56
• 6 结论与展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 附录62
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文62
• B. 作者在攻读硕士学位期间参加的项目62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：402087