Ti-Al3Ti層狀復(fù)合材料曲面結(jié)構(gòu)制造工藝研究.pdf

1、Ti/Al3Ti層狀復(fù)合材料是一種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)材料，具有高比強(qiáng)度、比剛度，良好的高溫性能、抗氧化性能以及抗損傷性能等，在航空航天、兵器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。由于Al3Ti的塑性變形能力低、變形協(xié)調(diào)性差，使得Ti/Al3Ti層狀復(fù)合材料的再加工性差，且由于其結(jié)構(gòu)形式單一，嚴(yán)重制約了Ti/Al3Ti層狀材料結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。因此，本文基于A l良好的變形協(xié)調(diào)性及其與 Ti之間的原位反應(yīng)原理，利用軋制復(fù)合+退火熱處理的方法制備Ti/Al層狀復(fù)合板

2、；并對其熱蠕變成形與原位反應(yīng)，以獲得具有復(fù)雜外形曲面的Ti/A l3 Ti層狀復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，對此開展了相應(yīng)的微觀分析。研究結(jié)果如下：
　　對現(xiàn)有的原始板材純鈦板TA1、純鋁板1060、鋁合金板6061開展不同溫度（室溫、300-500℃）下的拉伸試驗(yàn)，以獲得適于軋制的原材料及軋制溫度，在此基礎(chǔ)上開展 Ti/Al層狀復(fù)合板的軋制，并進(jìn)行一定的退火熱處理。結(jié)果表明，三種材料的強(qiáng)度均在室溫時(shí)最高，且純鈦板TA1和鋁合金板6061兩種板材

3、的強(qiáng)度值最為接近，即兩種材料力學(xué)性能匹配優(yōu)異，選用此溫度進(jìn)行軋制復(fù)合工藝；通過分析不同累積壓下量的軋制復(fù)合板，得到了能夠制備出板形良好、變形比較均勻的Ti/Al層狀復(fù)合板的最佳工藝為室溫、單道次壓下量10％、累積壓下量60%；而通過對比不同退火溫度和保溫時(shí)間下復(fù)合板材微觀組織和顯微硬度的變化趨勢，確定了退火工藝為溫度550℃，保溫時(shí)間0.5h。
　　為對上述獲得的Ti/Al層狀復(fù)合板材開展熱蠕變彎曲成形，采用數(shù)值模擬的方法獲得了有