鈦箔在電子和醫(yī)療器械等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本論文結(jié)合博士后項(xiàng)目,采用室溫拉伸、金相顯微鏡、X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）等,系統(tǒng)地研究了厚度為5～200μm的完全再結(jié)晶的商業(yè)純鈦箔的力學(xué)性能和微觀變形組織,并對鈦箔的尺寸效應(yīng)進(jìn)行了探討。主要得到了以下結(jié)論:（1）鈦箔的力學(xué)性能受到了尺寸效應(yīng)的影響。當(dāng)厚度在50μm以上時,鈦箔的強(qiáng)度幾乎沒有變化;當(dāng)厚度從50μm減小到30μm時,鈦箔的強(qiáng)度隨厚度的減小而下降;而當(dāng)厚度從30μm減小到5μm時,鈦箔的強(qiáng)度隨著厚度的減小而增加。整體來說,厚度大于30μm的鈦箔的強(qiáng)度高于厚度為30μm以下的鈦箔的。此外,鈦箔的延伸率總是隨著厚度減小而減小。（2）當(dāng)厚度大于20μm時,鈦箔的斷裂方式為剪切斷裂,斷口剪切方向與拉伸方向之間的夾角在50°～60°之間,表面上可以觀察到大量的韌窩。當(dāng)厚度小于20μm時,鈦箔樣品的斷口與拉伸方向夾角接近90°,表現(xiàn)為正斷斷口,斷口表面未發(fā)現(xiàn)韌窩組織,但可以觀察到撕裂棱和滑移痕跡�？梢�,鈦箔的斷裂方式由塑性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔�。�?）根據(jù)不同厚度鈦箔的拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),基于Hall-Petch關(guān)系和表... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)鎳箔單向拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線

寸在 0.1μm~50μm 之間的金屬多晶材料和厚度方向上僅有 1 個晶粒的金屬材料，材料的抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度一般隨著材料外觀特征尺寸的減小而增大，即表現(xiàn)出“越小越強(qiáng)”的現(xiàn)象。目前對于金屬材料微成形中出現(xiàn)的尺寸效應(yīng)的研究，國際上主要有兩種比較認(rèn)同的理論：一個是表面層模型，另一個是應(yīng)變梯度塑性理論。Geiger 等人[47,48]首次提出了表面層模型理論,該模型能夠有效地分析試件所呈現(xiàn)出的“越小越弱”的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。Geiger 等人對鋁、紫銅和黃銅等材料分別進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，研究了拉伸變形過程中材料所展現(xiàn)的尺寸效應(yīng)，并且探討了這種尺寸效應(yīng)對材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，材料的流變應(yīng)力和延伸率隨著試樣尺寸的減小而減小。Kals 等人[22,23]提出了如圖 1.2 所示的表面層模型對這種現(xiàn)象進(jìn)行了理論解釋。一方面當(dāng)試樣晶粒尺寸保持一定而外觀特征尺寸減小時，試樣表面層晶粒數(shù)目與試樣內(nèi)部晶粒數(shù)目之比增大；另一方面試樣表面層晶粒所受的約束力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試樣內(nèi)部晶粒所受的約束力，并且位錯在試樣表面不容易發(fā)生塞積，導(dǎo)致材料的加工硬化能力降低。正是由于這兩方面的影響，使得材料的總流動應(yīng)力降低。

圖 1.3 純鈦（ -Ti）的密排六方結(jié)構(gòu)Close-packed hexagonal structure of pure 以下具有 hcp 結(jié)構(gòu)，這種 hcp 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜�；剖羌冣佋谒苄宰冃巫冃螜C(jī)制，位錯發(fā)生滑移時，總是保持溫度和晶體取向不變時，滑移否，而滑移面則決定著開動的滑移鈦的滑移面和滑移方向。表 1.1 密排六方結(jié)構(gòu)鈦的滑移系[611 Sliding systems of close-packed hexag滑移方向 滑移面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物醫(yī)用鈦合金材料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 任軍帥,張英明,譚江,隋永哲,王娟,張小榮.  材料導(dǎo)報. 2016(S2)
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[10]304不銹鋼薄板微塑性成形尺寸效應(yīng)的研究[J]. 孟慶當(dāng),李河宗,董湘懷,彭芳,王倩.  中國機(jī)械工程. 2013(02)

博士論文
[1]微塑性成形機(jī)理及精密微塑性體積成形裝置研究[D]. 王春舉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]微型圓柱件鐓粗變形規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 常妍妍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3309237