鈦合金具有較好的動態(tài)強塑性匹配,被應(yīng)用于導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部領(lǐng)域。北京理工大學(xué)自主研發(fā)β20C鈦合金經(jīng)過適當(dāng)熱處理獲得超細(xì)等軸晶組織具有優(yōu)良的動態(tài)強塑性匹配,但其形成機制須深入研究,熱處理工藝的穩(wěn)定性仍待提高。本文基于相場方法開展對β20C鈦合金熱處理微觀組織演變過程的研究,實現(xiàn)了對顯微組織演變的模擬,達(dá)到控制微觀組織形成的目的,獲得主要的工藝參數(shù)對微觀組織形貌影響的規(guī)律,為優(yōu)化工藝及參數(shù)提供理論依據(jù)。（1）基于相場方法建立了β20C鈦合金熱處理微觀組織演變過程的相場模型。利用Thermo-Calc熱力學(xué)軟件計算了熵、吉布斯自由能、驅(qū)動力等熱力學(xué)參數(shù)。建立了一種關(guān)于β20C鈦合金相界面遷移率的計算方法,分別通過1013K、1153K保溫實驗獲得了α/β相界面遷移率,結(jié)合實驗結(jié)果得到了其相界面遷移率與溫度的關(guān)系。（2）通過與兩種典型熱處理過程實驗結(jié)果優(yōu)化分析,得到了準(zhǔn)確模擬β20C鈦合金熱處理微觀組織演變過程的相場模型,通過將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行對比,驗證并優(yōu)化了所建立的相場模型。在此基礎(chǔ)上,對雙退火熱處理工藝進(jìn)行微觀組織模擬,最后模擬結(jié)果與實驗結(jié)果相含量分別為63.66%和61.00%,最大差... 

【文章來源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

計算機模擬技術(shù)與空間/時間尺度關(guān)系圖

用了相場方法、朗道理論和金茲堡朗道等理論，應(yīng)用了多相場鈦合金熱處理和晶界遷移率等知識，此外，使用了 Thermo-Calc MICRESS 相場模擬軟件。微觀組織演變基本理論法（Phase Field Method）是基于金茲堡-朗道相變理論，結(jié)合自合考慮有序化勢與熱力學(xué)驅(qū)動力的作用，對微觀組織以及界面仿真計算。通過引入序參量 來描述微觀組織的狀態(tài)， =0 和 1出相，0 < < 1 的區(qū)域表示界面。這樣的方式避免了對復(fù)雜界，提高了計算效率。

圖 2.3 相圖計算原理圖過吉布斯自由能建模及相平衡計算，將以往相對一起來，為進(jìn)一步描述材料相變和組織演化過程基礎(chǔ)上，以溫度 T、壓力 P 和成分 n 作為基本變量組成相，總的吉布斯自由能 G 由常壓下的自由能G T,P,n = G T,P,n G(T,P P0, )ni為各組元。計算常壓條件下熱力學(xué)性質(zhì)時，通常學(xué)描述，關(guān)于純組元 i 中單相 的自由能表示為°ice Stability），吉布斯自由能描述為：= , .1橐

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3004650