一种高温钛合金的等温压缩热变形行为及其组织演变规律研究

发布时间：2017-08-28 16:33

  本文关键词：一种高温钛合金的等温压缩热变形行为及其组织演变规律研究

  更多相关文章： TA12钛合金 热变形 加工图 热处理

【摘要】：TA12钛合金是中科院金属研究所对初期Ti-5.5Al-4Sn-2Zr-1Mo-0.25Si-1Nb合金进行改善创新的近α型合金,它拥有杰出的热稳定性,可在高达550℃的环境下使用,主要用于制造航空发动机压气机盘、叶片等。本文使用Gleeble-3800型热/力试验机对TA12钛合金进行高温单道次热压缩实验,探索了TA12钛合金在应变温度870~1030℃、应变速率0.01~10s-1和工程应变70%条件下的热变形行为。利用双曲正弦函数关系建立了TA12钛合金的流变应力本构方程,采用动态材料模型加工图开展了TA12合金热变形过程中组织演变机制的研究。并探索了不同热处理制度对合金室温力学性能及其微观组织的影响。得到以下结论:(1)选用计算法、热膨胀法以及连续升温金相法对本批次TA12钛合金的相变温度进行了探索,获得本批次TA12钛合金的不同相转变温度约为1005℃。(2)剖析了热加工过程中变形温度以及应变速率等变形参数对Ti-5.4Al-3.7Sn-3.0Zr-0.7Mo-0.45Nb-0.29Si-0.4Ta钛合金高温变形流变应力的影响,同时研究了随热变形参数转变,合金微观组织的演变规律,结果显示:高温变形过程流变应力随变形速度的提高、应变温度的降低而增大;变形温度对合金的影响体现为α相形态和数量的转变,应变速率对变形的影响作用在时间上。(3)利用双曲正弦函数关系形式构建,同时通过线性回归处理,得到TA12钛合金的流变应力本构方程和用Z参数表示的流变应力本构方程:(4)建立了基于动态材料模型(DDM)建立了TA12钛合金的加工图,据此得到本批次TA12钛合金最优热加工区域为:910~970℃,0.01~0.3 s-1。(5)研究了固溶温度时效对TA12钛合金的影响,研究成果显示:在实验参数温度范围内,随着固溶处理温度的升高,合金抗拉强度提高,其延伸率降低。
【关键词】：TA12钛合金 热变形 加工图 热处理
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.23
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-23
• 1.17-11
• 1.1.1 钛合金的概述7-9
• 1.1.2 钛及钛合金的分类9-11
• 1.2 国内外高温钛合金的发展状况11-16
• 1.2.1 国外高温钛合金的发展12
• 1.2.2 国内高温钛合金的发展12-13
• 1.2.3 高温钛合金研究展望13-14
• 1.2.4 近α型高温钛合金的微观组织与性能的关系14-16
• 1.3 钛合金的高温变形行为研究进展16-18
• 1.3.1 热变形本构方程17-18
• 1.3.2 加工图理论18
• 1.4 钛合金的热处理工艺18-20
• 1.4.1 常用钛合金热处理工艺19
• 1.4.2 近α型钛合金固溶时效处理19-20
• 1.4.3 近α型钛合金热处理特点20
• 1.5 TA12钛合金的研究进展20-21
• 1.6 课题来源、目的、意义和内容21-23
• 第二章 实验材料及实验方法23-28
• 2.1 实验材料23
• 2.2 TA12钛合金相变点的测定23-24
• 2.2.1 计算法测定相变温度23-24
• 2.2.2 热膨胀法测定相变温度24
• 2.2.3 连续升温金相法测定相变温度24
• 2.3 热模拟实验24-26
• 2.3.1 热模拟实验设备及原理24-25
• 2.3.2 热模拟实验参数25-26
• 2.4 TA12钛合金热处理工艺26-27
• 2.5 TA12钛合金力学性能测定27
• 2.6 TA12钛合金显微组织分析27-28
• 2.6.1 金相分析27
• 2.6.2 扫描电镜、断口形貌分析27-28
• 第三章 TA12钛合金相变温度的测定与分析28-34
• 3.1 计算法测定TA12钛合金相变温度28-29
• 3.2 热膨胀法测定相变温度29-30
• 3.3 连续升温金相法测定相变温度30-32
• 3.4 本章小结32-34
• 第四章 TA12钛合金的高温流变行为及本构方程34-51
• 4.1 TA12钛合金的高温流变真应力—应变分析34-36
• 4.2 TA12钛合金高温压缩变形组织演化分析36-40
• 4.2.1 TA12钛合金组织随变形温度的演化规律37-38
• 4.2.2 TA12钛合金组织随应变速率的演化38-40
• 4.3 TA12钛合金本构方程的构建40-44
• 4.4 TA12钛合金加工图的建立及分析44-49
• 4.4.1 基于动态材料模型的热加工图理论45-46
• 4.4.2 TA12钛合金加工图的建立46-48
• 4.4.3 加工图分析48-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第五章 热处理对合金组织性能的影响51-63
• 5.1 实验过程及方案51
• 5.2 正交试验确定对不同实验参数对TA12钛合金的影响51-54
• 5.3 固溶时效对TA12钛合金组织性能的影响54-59
• 5.3.1 固溶温度对TA12钛合金的影响55-57
• 5.3.2 固溶时效对TA12钛合金的影响57-59
• 5.4 热处理温度对合金组织的影响59-61
• 5.5 热处理温度对合金室温性能的影响61-62
• 5.6 本章小结62-63
• 结论63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-71
• 附录71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 曲银化;孙建科;孟祥军;;TC4钛合金高温压缩变形行为的研究[J];材料开发与应用;2006年02期

2 赵彦蕾;李伯龙;朱知寿;聂祚仁;;热处理温度对TC21钛合金微观组织的影响[J];材料热处理学报;2011年01期

3 张秀华;李丹;田志宏;梅鸣华;田晶晶;;热膨胀仪DIL 402PC的测控技术[J];工程与试验;2008年03期

4 曹春晓;我国航空用钛合金面临的21世纪的挑战[J];钛工业进展;1999年05期

5 赵永庆;高温钛合金研究[J];钛工业进展;2001年01期

6 曾立英;赵永庆;洪权;毛小南;戚运莲;;600℃高温钛合金的研发[J];钛工业进展;2012年05期

7 毛小南;赵永庆;杨冠军;;国外航空发动机用钛合金的发展现状[J];稀有金属快报;2007年05期

，

本文编号：748483