發(fā)布時間：2022-01-24 05:09

　　鈦具有輕質高強、抗腐蝕等優(yōu)點,但由于其耐磨性較差,限制了其應用。顆粒增強鈦基復合材料能夠在提高鈦耐磨性的同時獲得更優(yōu)的力學性能,因此被廣泛應用于航空航天,兵器裝備制造等領域。然而,隨著鈦基體中增強顆粒的加入,導致顆粒/基體的界面缺陷多、基體之間的協(xié)調塑性變形能力差等問題,使得顆粒增強鈦基復合材料的塑性變形存在一定的困難,從而限制了其成形性及工業(yè)化的應用。針對這些問題,本文主要圍繞碳化硼顆粒增強鈦基（B₄C/Ti）復合材料的制備及熱變形行為展開研究。本研究通過放電等離子燒結（SPS）方法制備了不同體積分數（2%、4%和6%）的B₄C/Ti復合材料。對所制備的燒結態(tài)B₄C/Ti復合材料的組織物相、力學性能及耐磨性能進行分析選取性能最優(yōu)的B₄C顆粒含量。通過Gleeble熱壓縮試驗對燒結態(tài)B₄C/Ti復合材料的熱變形行為進行研究,建立了高溫變形條件下的本構關系,并探究變形過程中的組織行為。通過熱軋制對所制備的燒結態(tài)B₄C/Ti復合材料進行二次加工,通過軋制后的組... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鈦基復合材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 鈦基復合材料的制備方法
        1.3.1 熔鑄法
        1.3.2 粉末冶金法
        1.3.3 機械合金化法
        1.3.4 放電等離子燒結法
    1.4 鈦基復合材料的成型工藝
        1.4.1 高溫鍛造
        1.4.2 熱軋制
        1.4.3 熱擠壓
    1.5 本文主要研究內容
第二章 試驗原材料、方法及設備
    2.1 引言
    2.2 試驗原材料
    2.3 B_4C/Ti復合材料的制備與表征
        2.3.1 B_4C/Ti復合材料的制備設備
        2.3.2 分析與表征設備
        2.3.3 數據處理方法
    2.4 本章小結
第三章 SPS法制備B_4C/Ti復合材料的組織及性能
    3.1 引言
    3.2 SPS法制備B_4C/Ti復合材料
    3.3 B_4C/Ti復合材料的致密度
    3.4 B_4C/Ti復合材料的組織物相
        3.4.1 B_4C/Ti復合材料的熱力學分析
        3.4.2 B_4C/Ti復合材料的微觀組織結構
        3.4.3 B_4C/Ti復合材料的物相分析
        3.4.4 B_4C/Ti復合材料的能譜分析
    3.5 顆粒連接機制及界面組織演變
    3.6 B_4C/Ti復合材料的力學性能
        3.6.1 B_4C/Ti復合材料的硬度
        3.6.2 B_4C/Ti復合材料的壓縮力學性能
        3.6.3 B_4C/Ti復合材料的拉伸力學性能
    3.7 本章小結
第四章 SPS法制備B_4C/Ti復合材料的磨損性能
    4.1 引言
    4.2 B_4C/Ti復合材料磨損試驗方法
    4.3 B_4C/Ti復合材料摩擦系數
    4.4 B_4C/Ti復合材料磨痕分析
        4.4.1 B_4C/Ti復合材料磨痕的SEM分析
        4.4.2 B_4C/Ti復合材料磨痕的白光干涉分析
    4.5 B_4C/Ti復合材料磨損機制分析
    4.6 本章小結
第五章 燒結態(tài)B_4C/Ti復合材料的熱變形行為
    5.1 引言
    5.2 燒結態(tài)B_4C/Ti復合材料的熱壓縮工藝
    5.3 燒結態(tài)B_4C/Ti復合材料的熱壓縮真應力-應變曲線
    5.4 燒結態(tài)B_4C/Ti復合材料的本構方程
        5.4.1 本構方程雙曲正弦模型模型
        5.4.2 表觀激活能與材料結構因子的確定
        5.4.3 本構方程的建立與驗證
    5.5 燒結態(tài)B_4C/Ti復合材料高溫壓縮過程中的顯微組織
    5.6 本章小結
第六章 軋制態(tài)B_4C/Ti復合材料的組織及性能
    6.1 引言
    6.2 SPS法制備B_4C/Ti復合材料的軋制工藝
        6.2.1 軋制工藝參數選擇
        6.2.2 軋制工藝流程
    6.3 軋制態(tài)B_4C/Ti復合材料的致密度
    6.4 軋制態(tài)B_4C/Ti復合材料的組織
        6.4.1 B_4C/Ti復合材料的組織
        6.4.2 B_4C/Ti復合材料的能譜分析
    6.5 軋制態(tài)B_4C/Ti復合材料的力學性能
    6.6 B_4C/Ti復合材料的強化機制
    6.7 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間參加的科研項目和發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1](TiB+TiC)/Ti復合材料高溫變形行為及組織性能研究[D]. 張長江.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]TiC顆粒增強鈦基復合材料的內應力對材料機械性能的影響[D]. 毛小南.西北工業(yè)大學 2004

碩士論文
[1]鈦及鈦合金離子氮化研究[D]. 曲均志.太原理工大學 2007



本文編號：3605917