本文關鍵詞：Ti6242高溫鈦合金鑄件的組織和性能

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【摘要】：Ti6242鈦合金是由上海精密器械研究所提供的近α鈦合金,其有許多優(yōu)異性能,比如密度小、疲勞性能好、比強度高,還具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良特性。本論文運用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀進行力學性能測試與熱模擬試驗,對合金的T(α+β)/β相變溫度以及熱等靜壓行為、熱處理對合金室溫與高溫力學性能、顯微組織的影響進行了研究。研究結果如下:(1)Ti6242合金鑄件的組織為魏氏組織,重力鑄造后的Ti6242合金的屈服強度和延伸率分別提高了23.1%和1.3%(2)熱等靜壓處理消除了鑄造時產生的縮松、縮孔等缺陷,細化晶粒、α片層厚度及片層集束尺寸,組織轉變?yōu)榫鶆虻奈菏辖M織,從而顯著改善了合金的力學性能,尤其是室溫力學性能。經過熱等靜壓處理后合金的抗拉強度852MPa,最大拉應變約為6.32%。(3)Ti6242合金在825℃~965℃溫度范圍內進行固溶處理,隨著固溶溫度的升高,組織為片層組織且其中α片層厚度變粗屈服強度和最大拉伸強度有升高趨勢,固溶溫度高于910℃時,屈服強度和延伸率變化不明顯。(4)冷卻速率的不同導致β轉變組織和二次α相結構不一。較快速度固溶處理得到的Ti6242合金具有較多的β轉變組織殘存并且這些β轉變組織在之后的熱處理中會轉變?yōu)槎桅料�。這些高比例的細小二次α相粒子能夠阻礙位錯移動進而提高Ti6242合金的強度、降低其塑性。α/β熱處理得到的Ti6242合金的屈服強度和延伸率隨著Ti6242合金的α片層厚度變化服從Hall-Peck關系。(5)βA熱處理、βB熱處理、βC熱處理都增強了原始材料的屈服強度和延伸率。βA熱處理得到片層組織,延伸率為54%。βB熱處理得到網籃組織,屈服強度提升了約15%。βC熱處理獲得粗大的網籃組織,屈服強度提升了6.4%、延伸率提升了78%。(6)βC熱處理的Ti6242合金具有最優(yōu)綜合拉伸性能,這是由于熱處理后所得到的組織為小集束、粗α片層的網籃結構。(7)在高溫下,隨著溫度的升高,屈服強度與最大拉伸強度降低,而塑性則隨著溫度的升高而增高。βC熱處理后具有最優(yōu)的高溫(823K下)力學性能,此時屈服強度為458.7MPa、延伸率為15.3%。
【關鍵詞】：鈦合金 熱等靜壓 熱處理 室溫拉伸性能 高溫拉伸性能
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG166.5;TG146.23
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-34
• 1.1 高溫鈦合金概述10-15
• 1.1.1 國外高溫鈦合金研究進展10-12
• 1.1.2 我國高溫鈦合金的研究進展12-15
• 1.2 鈦合金鑄造工藝研究15-22
• 1.2.1 鈦合金精鑄件鑄造技術發(fā)展概況17-20
• 1.2.2 我國鈦精鑄件主要應用20-22
• 1.3 鈦合金熱等靜壓工藝研究22-27
• 1.3.1 熱等靜壓成形技術基本原理22-24
• 1.3.2 熱等靜壓近凈成形技術的優(yōu)點和缺點24-25
• 1.3.3 熱等靜壓成形技術研究進展25-27
• 1.4 鈦合金的熱處理27-32
• 1.4.1 常用的鈦合金熱處理工藝27-29
• 1.4.2 淺析鈦合金的組織與性能之間的關系狀況29-30
• 1.4.3 鈦合金的熱處理特點30-32
• 1.5 本課題來源及意義與研究內容32-34
• 第二章 實驗內容和分析測試方法34-45
• 2.1 實驗材料34
• 2.2 Ti6242鈦合金T_((α+β)/β)相變溫度測定34-39
• 2.2.1 計算法34-35
• 2.2.2 差示掃描熱量法35-37
• 2.2.3 連續(xù)升溫金相法37-39
• 2.2.4 分析與討論39
• 2.3 Ti6242鈦合金熱等靜壓工藝39-41
• 2.4 Ti6242鈦合金熱處理工藝41-42
• 2.5 Ti6242鈦合金室溫和高溫力學性能測試42-43
• 2.5.1 室溫力學性能測試42-43
• 2.5.2 高溫力學性能測試43
• 2.6 Ti6242鈦合金顯微組織觀察43-45
• 2.6.1 光學金相顯微組織觀察43-44
• 2.6.2 掃描電鏡組織、斷.形貌觀察44-45
• 第三章 Ti6242鈦合金的熱等靜壓工藝研究45-52
• 3.1 實驗過程及方案45
• 3.2 實驗結果與分析45-50
• 3.2.1 Ti6242合金的顯微組織分析45-48
• 3.2.2 Ti6242合金的力學性能分析48-50
• 3.2.3 Ti6242合金的拉伸斷.形貌分析50
• 3.3 結論50-52
• 第四章 Ti6242鈦合金的熱處理工藝52-70
• 4.1 實驗過程及方案52-53
• 4.2 固溶溫度對Ti6242合金組織和性能影響53-56
• 4.2.1 Ti6242合金的顯微組織分析53-54
• 4.2.2 Ti6242合金的拉伸性能分析54-56
• 4.2.3 Ti6242合金的斷.分析56
• 4.3 冷卻速度對Ti6242合金組織和性能影響56-60
• 4.3.1 Ti6242合金的顯微組織分析56-58
• 4.3.2 Ti6242合金拉伸性能分析58-60
• 4.3.3 Ti6242合金的斷.分析60
• 4.4 不同熱處理工藝對Ti6242合金組織和性能60-69
• 4.4.1 Ti6242合金的顯微組織分析60-63
• 4.4.2 Ti6242合金的拉伸性能分析63-66
• 4.4.3 Ti6242合金的斷.分析66-69
• 4.5 本章小結69-70
• 第五章 結論70-71
• 參考文獻71-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文77-79

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

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本文編號：711850