定向凝固γ-TiAl板坯噴丸工藝研究.pdf

1、本文研究了噴丸工藝及其后續(xù)熱處理對(duì)定向凝固γ-TiAl(Ti-46Al-0.5W-0.5Si)板坯顯微組織的影響。熱處理后得到了表層為細(xì)小片層狀組織，內(nèi)部為原始粗大片層狀組織的復(fù)合組織。
　　利用ABAQUS有限元軟件對(duì)噴丸工藝進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析、對(duì)噴丸后的靶材表層進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變分析。指出了噴丸工藝在塑性加工Z形圖中的位置、靶材表層的受力狀態(tài)及應(yīng)變類型。模擬結(jié)果顯示：噴丸是一種表層變形工藝，噴丸后，只有靶材表層產(chǎn)生塑性變形和殘余應(yīng)力

2、；噴丸的動(dòng)力學(xué)過(guò)程不大1μs；隨著彈丸速度的增大，坯料表層塑性變形越強(qiáng)烈；隨著彈丸打擊次數(shù)的增加，坯料表層的應(yīng)變量趨于穩(wěn)定；最大塑性變形并不發(fā)生在表層，而是出現(xiàn)在次表面；噴丸后，靶材表層產(chǎn)生壓應(yīng)力，壓應(yīng)力層以下存在拉應(yīng)力層；根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變順序?qū)?yīng)法則、羅德系數(shù)、主應(yīng)力偏張量第三不變量、應(yīng)變特征角等理論研究了靶材表層的應(yīng)變類型，得出了一致的結(jié)論，即噴丸后，靶材表層應(yīng)變類型為拉伸類，拉伸類應(yīng)變層以下存在一層壓縮類應(yīng)變層；靶材表層的塑性應(yīng)變深度

3、主要取決于彈丸速度，受打擊次數(shù)影響不大。
　　對(duì)噴丸后的γ-TiAl進(jìn)行顯微組織觀察，結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)受控噴丸后，坯料表層的片層狀組織發(fā)生明顯的彎曲并出現(xiàn)大量位錯(cuò)，而心部組織保持原始狀態(tài)，位錯(cuò)較少。對(duì)噴丸后Q235鋼進(jìn)行顯微組織觀察，結(jié)果表明：表層原始的等軸晶被明顯拉長(zhǎng)，心部組織保持不變。
　　對(duì)噴丸后的γ-TiAl進(jìn)行熱處理和顯微組織觀察，結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)相變熱處理(α2+γ→α)，表層原始粗大的片層狀組織變成細(xì)小片層狀組織，