TC18鈦合金的高溫變形行為與微觀組織演變研究.pdf

1、TC18鈦合金的高溫變形行為與微觀組織演變研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：邢飛指導(dǎo)教師：周杰教授專業(yè)：材料加工工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二O一三年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要鈦合金是目前比強(qiáng)度最高的材料，其中β鈦合金具有比重小、比強(qiáng)度高、耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海、化工、能源等領(lǐng)域，成為一種重要的結(jié)構(gòu)材料。TC18鈦合金屬于近β型鈦合金，其構(gòu)件一般通過模鍛和等溫鍛造經(jīng)多道次加工

2、而成，合金組織和性能對變形參數(shù)十分敏感。本文主要研究TC18鈦合金的熱塑性變形及其微觀組織演變。首先利用高溫?zé)釅嚎s試驗(yàn)，得到真應(yīng)力應(yīng)變曲線，通過線性回歸計(jì)算得到其變參數(shù)Arrhenius本構(gòu)模型，根據(jù)功率耗散理論，利用動態(tài)材料模型建立并分析了TC18鈦合金的熱加工圖，為其熱加工工藝提供了理論參考，利用加工硬化率計(jì)算得到該合金的動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型，最后結(jié)合金相觀察和電子背散射衍射試驗(yàn)，對TC18鈦合金的高溫組織演變及軟化機(jī)制進(jìn)行了研究

3、。本文的研究基礎(chǔ)為：采用熱物理模擬機(jī)對多組TC18鈦合金試樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，溫度范圍為1023K1223K，應(yīng)變速率為0.01s1、0.1s1、1s1、10s1，實(shí)驗(yàn)中采集應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，壓縮后剖分試樣進(jìn)行微觀組織觀測。研究要點(diǎn)如下：①利用得到的真應(yīng)力應(yīng)變曲線，分析變形溫度和應(yīng)變速率對TC18鈦合金流變應(yīng)力的影響。引入應(yīng)變改進(jìn)傳統(tǒng)的Arrhenius模型，運(yùn)用多元線性回歸及多項(xiàng)式擬合的數(shù)學(xué)方法，建立精準(zhǔn)描述TC18鈦合金熱塑性流變行為的本構(gòu)

4、方程。②基于動態(tài)材料模型的加工圖理論，分別繪制出應(yīng)變?yōu)?.1、0.3、0.5、0.7時TC18鈦合金的加工圖，通過加工圖的分析，識別出穩(wěn)定變形區(qū)域和失穩(wěn)區(qū)域，確定TC18鈦合金高溫變形時的最佳工藝參數(shù)范圍。③引入材料加工硬化率?，結(jié)合???曲線拐點(diǎn)判據(jù)確定TC18鈦合金在各變形條件下的動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變和臨界應(yīng)力，并得到動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型。④采用金相、EBSD的材料分析手段研究TC18鈦合金熱變形過程中的微觀組織變化與軟化機(jī)制，分析