本文采用激光沉積制造技術制備TC4/TC11鈦合金復合材料,通過OM對它們的顯微組織進行了觀察及分析,并對各個梯度層的顯微硬度和摩擦磨損等性能進行了測試,重點對兩種過渡方式的復合材料及其各個梯度層的疲勞壽命進行了高周疲勞壽命試驗及分析。研究結果表明,隨著TC11含量的增加可以不斷提高材料的硬度和耐磨性能。直接過渡的TC4/TC11復合材料有明顯的過渡界面,而具有3層過渡層的TC4/TC11梯度復合材料從TC4均勻地過渡到TC11,過渡界面不明顯。100%TC4、75%TC4、50%TC4、25%TC4的顯微硬度分別為494HV_0.2、508HV_0.2、524HV_0.2、542HV_0.2,磨損失重分別為6.2mg、4.2mg、2.9mg、2.7mg,摩擦系數分別為0.6、0.54、0.49、0.42左右。梯度層的存在有助于提高TC4/TC11鈦合金復合材料的疲勞性能。直接過渡TC4/TC11復合材料在550MPa和800MPa下的中值疲勞壽命分別為2.01?10⁶、0.99?10...

【文章頁數】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 鈦合金簡介
        1.1.1 鈦及鈦合金
        1.1.2 鈦合金的分類
        1.1.3 TC4和TC11 鈦合金
    1.2 梯度材料簡介
        1.2.1 梯度材料特點
        1.2.2 梯度材料的應用及發(fā)展前景
    1.3 梯度材料制備方法
        1.3.1 激光沉積制造技術原理
        1.3.2 激光沉積制造技術特點
        1.3.3 激光沉積制備鈦合金梯度結構
    1.4 國內外研究現狀
        1.4.1 國外現狀
        1.4.2 國內現狀
    1.5 課題研究的內容及意義
        1.5.1 課題研究的內容
        1.5.2 課題研究的意義
    1.6 本章小結
第2章 實驗條件與方法
    2.1 研究方案
    2.2 實驗材料及設備
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 過渡方式和梯度成分
        2.2.3 激光沉積制造設備
        2.2.4 激光沉積工藝參數
    2.3 梯度材料的金相試樣制備與性能分析
        2.3.1 金相試樣制備
        2.3.2 硬度測試
        2.3.3 耐磨性能測試
        2.3.4 疲勞性能測試
        2.3.5 疲勞斷口分析
    2.4 本章小結
第3章 組織與性能分析
    3.1 宏觀組織
    3.2 沉積態(tài)顯微組織分析
        3.2.1 直接過渡沉積態(tài)顯微組織
        3.2.2 各梯度層的沉積態(tài)顯微組織
        3.2.3 退火態(tài)顯微組織
    3.3 硬度分析
    3.4 梯度材料的磨損性能
        3.4.1 摩擦系數分析
        3.4.2 梯度磨損形貌分析
    3.5 本章小結
第4章 疲勞壽命分析
    4.1 鈦合金疲勞斷裂失效理論分析
        4.1.1 鈦合金的變形方式與特征
        4.1.2 鈦合金的疲勞斷裂失效
        4.1.3 鈦合金高周疲勞現象及其特點
        4.1.4 鈦合金高周疲勞斷口特點
    4.2 不同過渡方式的疲勞壽命
        4.2.1 直接過渡的TC4/TC11 復合材料
        4.2.2 具有三層過渡層的TC4/TC11 梯度材料
        4.2.3 疲勞壽命統計分析
    4.3 過渡區(qū)各個梯度層的疲勞壽命
    4.4 本章小結
第5章 疲勞斷口分析
    5.1 疲勞斷口宏觀形貌
    5.2 疲勞斷口微觀形貌
        5.2.1 疲勞源區(qū)微觀形貌
        5.2.2 裂紋擴展區(qū)微觀形貌
        5.2.3 瞬斷區(qū)微觀形貌
    5.3 疲勞斷口縱切面微觀形貌
        5.3.1 直接過渡TC4/TC11 復合材料斷口縱切面
        5.3.2 具有三層過渡層的TC4/TC11 梯度材料斷口縱切面
        5.3.3 瞬斷區(qū)縱切面
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學術論文



本文編號：3782646