金屬鈹以優(yōu)異的物理性質(zhì)在精度要求極高的慣性領(lǐng)域儀表級結(jié)構(gòu)材料中占有重要地位。本文以國產(chǎn)牌號鈹材Be-1為研究對象,采用透射電鏡微觀組織觀察與第一性原理模擬計算相結(jié)合的方式,研究了鈹材中雜質(zhì)相BeO和Be-Fe相的彈性性質(zhì)和電子性質(zhì),及其對鈹材穩(wěn)定性的影響。使用立式熱膨脹儀測試恒溫時效和冷熱循環(huán)條件下的尺寸變化規(guī)律,后續(xù)通過真空退火熱處理改善鈹材穩(wěn)定性。使用動態(tài)疲勞試驗機測試微蠕變性能,建立鈹材的微蠕變本構(gòu)方程。微觀組織觀察表明雜質(zhì)相分布在鈹?shù)木?nèi)和晶界,原始鈹材組織內(nèi)部存在穩(wěn)定的位錯結(jié)構(gòu)。第一性原理分析說明雜質(zhì)相BeO、FeBe₅和AlFeBe₄均為在鈹中穩(wěn)定存在的脆性相,彈性模量均在300 GPa以上,雜質(zhì)相與鈹基體的熱錯配以及其在晶界的偏聚影響了鈹?shù)奈⑺苄宰冃巍：銣貢r效和變溫幅度分別為80℃、120℃和160℃的冷熱循環(huán)過程中鈹材尺寸均發(fā)生收縮,隨變溫幅度增加鈹材收縮量增大,相同時間下鈹材恒溫時效后尺寸收縮量為1.4×10^-5,小于冷熱循環(huán)后尺寸收縮量1.812×10^-5。真空退火熱處理去除了鈹... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱循環(huán)后鈹?shù)目顾沙谛訹27]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-圖1-2鈹抗松弛性的增加系數(shù)[27](a)與循環(huán)上限溫度的關(guān)系(b)與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系循環(huán)下限溫度(x)-196℃(o)-50℃Lokshin[28]研究了在低于再結(jié)晶溫度的溫度下消除鈹中的宏觀應(yīng)力的動力學(xué)，應(yīng)力的減小由初始應(yīng)力與室溫下24小時后剩余應(yīng)力的比率確定。熱循環(huán)穩(wěn)定化處理（TST）由幾個低于0℃的冷卻循環(huán)組成，有效地降低了具有各向異性結(jié)構(gòu)的合金中的宏觀應(yīng)力。從圖1-3中可以看出，在-196和+400℃或-70℃和+400℃的TST循環(huán)3次后，應(yīng)力的降低大于400℃加熱后的應(yīng)力降低。TST的影響涉及由宏觀和微觀應(yīng)力場的相互作用和它們的松弛引起的塑性變形過程。在熱循環(huán)的影響下，由于鈹晶格的各向異性而發(fā)生微應(yīng)力。當(dāng)加熱到600℃時TST可有效去除宏觀應(yīng)力。圖1-3熱處理對鈹中宏觀應(yīng)力的影響[28](1)100℃(2)190℃(3)400℃(4)600℃(5)TST在-70℃和+400℃3次循環(huán)(6)TST在-196和+400℃3次循環(huán)多晶鈹?shù)募夹g(shù)應(yīng)用受其可塑性低和機械性能的各向異性的嚴(yán)重限制。VIRKIN[29]通過X射線研究了低溫循環(huán)（-196℃→27℃）對通過單軸熱擠壓獲得的商業(yè)純度鈹結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各向異性的影響。用熱機械處理（即在負(fù)載下）進(jìn)行熱循

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-圖1-2鈹抗松弛性的增加系數(shù)[27](a)與循環(huán)上限溫度的關(guān)系(b)與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系循環(huán)下限溫度(x)-196℃(o)-50℃Lokshin[28]研究了在低于再結(jié)晶溫度的溫度下消除鈹中的宏觀應(yīng)力的動力學(xué)，應(yīng)力的減小由初始應(yīng)力與室溫下24小時后剩余應(yīng)力的比率確定。熱循環(huán)穩(wěn)定化處理（TST）由幾個低于0℃的冷卻循環(huán)組成，有效地降低了具有各向異性結(jié)構(gòu)的合金中的宏觀應(yīng)力。從圖1-3中可以看出，在-196和+400℃或-70℃和+400℃的TST循環(huán)3次后，應(yīng)力的降低大于400℃加熱后的應(yīng)力降低。TST的影響涉及由宏觀和微觀應(yīng)力場的相互作用和它們的松弛引起的塑性變形過程。在熱循環(huán)的影響下，由于鈹晶格的各向異性而發(fā)生微應(yīng)力。當(dāng)加熱到600℃時TST可有效去除宏觀應(yīng)力。圖1-3熱處理對鈹中宏觀應(yīng)力的影響[28](1)100℃(2)190℃(3)400℃(4)600℃(5)TST在-70℃和+400℃3次循環(huán)(6)TST在-196和+400℃3次循環(huán)多晶鈹?shù)募夹g(shù)應(yīng)用受其可塑性低和機械性能的各向異性的嚴(yán)重限制。VIRKIN[29]通過X射線研究了低溫循環(huán)（-196℃→27℃）對通過單軸熱擠壓獲得的商業(yè)純度鈹結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各向異性的影響。用熱機械處理（即在負(fù)載下）進(jìn)行熱循

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Al及其復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性原理與穩(wěn)定化設(shè)計研究進(jìn)展[J]. 武高輝,喬菁,姜龍濤.  金屬學(xué)報. 2019(01)
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[3]慣性器件用鈹材研究及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 鐘景明,李志年,王戰(zhàn)宏,王東新,李峰,李軍義,張健康.  粉末冶金工業(yè). 2018(01)
[4]金屬鈹?shù)膽?yīng)用進(jìn)展[J]. 鐘景明,許德美,李春光,王戰(zhàn)宏,李峰,王莉,李志年.  中國材料進(jìn)展. 2014(Z1)
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博士論文
[1]多晶Be的室溫脆性研究[D]. 許德美.東北大學(xué) 2015
[2]金屬鈹?shù)奈⑶袨榧皺C理研究[D]. 鐘景明.中南大學(xué) 2001

碩士論文
[1]鈹和氧化鈹電子、彈性性質(zhì)的第一性原理計算[D]. 李婷婷.寧夏大學(xué) 2015
[2]亞微米Al2O3P/Al復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性研究[D]. 馮碩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]SiCp/Al復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性能研究[D]. 王璽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3369026