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碩士學位論文（學術學位）學生姓名：邢飛指導教師：周杰教授專業(yè)：材料加工工程學科門類：工學重慶大學材料科學與工程學院二O一三年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要鈦合金是目前比強度最高的材料，其中β鈦合金具有比重小、比強度高、耐熱性好等優(yōu)點，已廣泛應用于航空、航天、航海、化工、能源等領域，成為一種重要的結構材料。TC18鈦合金屬于近β型鈦合金，其構件一般通過模鍛和等溫鍛造經多道次加工

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。首先利用高溫熱壓縮試驗，得到真應力應變曲線，通過線性回歸計算得到其變參數(shù)Arrhenius本構模型，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，利用加工硬化率計算得到該合金的動態(tài)再結晶臨界應變模型，最后結合金相觀察和電子背散射衍射試驗，對TC18鈦合金的高溫組織演變及軟化機制進行了研究

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

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?，結合???曲線拐點判據(jù)確定TC18鈦合金在各變形條件下的動態(tài)再結晶臨界應變和臨界應力，并得到動態(tài)再結晶臨界應變模型。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制，分析