变形工艺参数对TA2、TC4钛合金组织性能影响的研究

发布时间：2017-08-05 02:08

  本文关键词：变形工艺参数对TA2、TC4钛合金组织性能影响的研究

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【摘要】：进入新世纪以来，钛合金零件应用越来越广泛，但以前的变形技术无法适应现阶段钛合金零件的成形，这在很大程度上阻碍了钛合金的使用。为了解决这些问题，本文以TA2、TC4钛合金为对象对钛合金变形工艺进行了研究。实验主要在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室进行，系统研究了TA2、TC4钛合金变形工艺参数对组织性能的影响。论文的主要工作及研究成果如下： (1)对TC4钛合金进行相变实验，研究得出TC4钛合金(α+β)/β相变点温度为952.5℃。冷却速率对(α+β)/β相变温度的影响是不同的，冷却速度越小相变温度的差异越大，冷却速率过大会抑制α相的生长。 (2)对TA2、TC4钛合金进行了热模拟实验，通过冷却方式、变形温度、变形量、应变速率、冷却温度等因素测定了钛合金的性能变化和组织改变。研究结果得出变形工艺参数对钛合金组织性能影响显著，高变形量、高应变速率等工艺参数增大了钛合金的应力-应变的应力值和硬度值。组织观察方面，TC4钛合金在850℃变形时组织最为细小。TA2在900℃变形时出现了板条状组织。 (3)对TC4钛合金进行杯突实验，研究结果表明TC4钛合金在不同的时效工艺下进行热处理后的杯突值是不同的，，当530℃、保温1h时杯突值为最小(3.30mm)，480℃、保温6h时杯突值为最大(5.20mm)。 (4)对工业纯钛TA2进行杯突实验，研究结果表明TA2在不同的热处理工艺下的杯突值也不同，当直接轧制至厚度1mm，然后退火保温，平均杯突值最大(9.21mm)。当先轧制至厚度为4mm时退火保温，然后再轧制至厚度1mm左右时，平均杯突值最小(3.95mm)。 TA2、TC4钛合金变形工艺参数对组织性能影响的研究，不仅可以进一步完善常用钛合金加工工艺与组织性能的关系,改善TA2、TC4钛合金的性能,扩大合金的应用,而且对TA2、TC4钛合金变形加工生产具有指导意义。
【关键词】：钛合金 热相变 热模拟 杯突实验 组织 性能
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.23;TG306
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 国内外钛合金发展状况11-13
• 1.2.1 国内钛合金发展状况11-12
• 1.2.2 国外钛合金发展状况12-13
• 1.3 钛合金的性能特点13-15
• 1.4 钛合金使用现状及存在问题15-17
• 1.4.1 钛合金的使用现状15-16
• 1.4.2 钛合金存在问题16-17
• 1.5 研究目的、意义及内容17-19
• 1.5.1 研究的目的和意义17-18
• 1.5.2 主要研究内容18-19
• 第2章 TC4钛合金相变实验研究19-24
• 2.1 实验材料及方法19-20
• 2.1.1 实验材料19
• 2.1.2 实验方法19-20
• 2.2 实验结果20-21
• 2.3 结果分析与讨论21-22
• 2.4 本章小结22-24
• 第3章 TA2、TC4 钛合金热模拟实验研究24-52
• 3.1 实验材料及方法24-27
• 3.1.1 实验材料24
• 3.1.2 实验方法24-27
• 3.2 实验结果与分析27-50
• 3.2.1 力学性能研究27-34
• 3.2.2 冷却方式对组织的影响34-36
• 3.2.3 变形温度对组织的影响36-39
• 3.2.4 变形量对组织性能的影响39-42
• 3.2.5 应变速率对组织的影响42-45
• 3.2.6 冷却温度对组织的影响45-50
• 3.3 本章小结50-52
• 第4章 TC4、TA2 薄板成形性能研究52-64
• 4.1 实验材料及方法52-53
• 4.1.1 实验材料52-53
• 4.1.2 实验方法53
• 4.2 实验结果53-56
• 4.2.1 TC4 钛合金杯突实验结果53-55
• 4.2.2 TA2 杯突实验结果55-56
• 4.3 结果分析与讨论56-63
• 4.3.1 TC4 钛合金冲压性能研究56-60
• 4.3.2 TA2 冲压性能研究60-63
• 4.4 本章小结63-64
• 结论64-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文69

【参考文献】

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本文编号：622696