LD10铝合金及Ti-1023粉末钛合金的超塑性研究

摘要

该文对φ16mmLD10铝合金热轧棒材采用420°C再结晶退火处理,使合金获得更加均匀、细小的晶粒组织,平均延伸率由158.2％提高到223％,该方案为该文推荐的较佳超塑性预处理方案.另外,原棒材经380℃、460℃退火及500℃固溶水冷处理后,也可获得较细的晶粒和较好的超塑性,个别试样的延伸率高达321％.超塑性拉伸试验结果表明,经420℃退火处理后,LD10铝合金在460℃~510℃温度范围内,及在1.1×10<'-2>S<'-1>S<'-2>~1.1×10<'-4>S<'-1>应变速率范围内,具有超塑性,平均延伸率在108％~231％范围内变化.该文所得的最佳超塑性温度范围为500℃~510℃,最佳应变速率为3.3×10<'-4>S<'-1>,在此温度和应变速率条件下,经420℃退火处理棒材的平均延伸率达到223％~231％,流动应力仅为10.389MPa~12.962MPa.在具有较好超塑性的LD10拉伸断口中,于晶粒表面上产生有大量的丝状金属须.该文以具有明显铁偏析的Ti-1023合金棒材为原材料,采用粉末烧结+等温锻造的复合工艺制备Ti-1023粉末合金,使合金相对密度高达99.57％,显微组织异常均匀、细小,初生α相等轴性良好,完全消除了原棒材中的Fe偏析和β斑缺陷,室温拉伸性能大幅度提高,并呈现出了1269％的良好超塑性,个别试样6值高达1422％,该项复合工艺为制备优质Ti-1023合金、细化合金组织、提高超塑性能的有效方法.超塑性拉伸试验结果表明,Ti-1023粉末合金在700℃~820℃温度范围内以及在3.3×10<'-4>s<'-1>~3.3×10<'-2>s<'-1>应变速率范围内都具有超塑性,拉伸延伸率分别在391％~1269％和155％~1422％范围内显著变化.所得最佳超塑性温度为750℃~760°C,最佳初始应变速率为3.3×10<'-4>s<'-1>~3.3×10<'-3>s<'-1>,在此温度和初始应变速率条件下,延伸率高达1269％~1422％,流动应力仅为23.6 MPa~62.3MPa.在最佳超塑性条件下Ti-1023粉末合金拉伸试样呈现典型的

目录

文摘

英文文摘

第一章资料综述

1.1铝合金概述

1.1.1铝合金的发展及应用概况

1.1.2铝合金的分类

1.1.3铝合金的可锻性

1.1.4铝合金的锻造热力规范

1.1.5铝合金热处理工艺

1.1.6 LD10铝合金

1.2钛合金概述

1.2.1钛合金的发展概况和Ti-10V-2Fe-3Al合金的研制背景

1.2.2 α+β两相钛合金的组织、工艺与性能

1.2.3钛合金粉末塑性加工

1.2.4粉末细化晶粒

1.2.5粉末冶金材料的孔隙及其影响

1.3超塑性及其变形机理

1.3.1超塑性的分类

1.3.2组织超塑性变形机理

1.3.3超塑性试验研究方法

1.3.4铝合金超塑性

1.4晶粒细化途径

1.5课题来源和目的

第二章LD10合金的试验研究内容及方法

2.1试验用原材料

2.2坯料制备方法

2.3超塑性试验研究方法

2.3.1超塑性拉伸试验方法

2.3.2 m值测定方法

2.4显微组织观察

2.5拉伸试样断口SEM观察

第三章LD10铝合金超塑性拉伸试验结果及分析

3.1坯料制备方法对合金组织及超塑性能的影响

3.2拉伸温度对超塑性能及拉伸后显微组织的影响

3.3拉伸应变速率对超塑性能及拉伸后显微组织的影响

3.4 m值的试验结果及分析

3.5超塑性拉伸试样断口分析

3.6本章小结

第四章Ti-1023粉末合金的制备方法及超塑性

4.1试验研究内容及方法

4.2坯料制备方法对合金组织和超塑性能的影响

4.3拉伸温度对超塑性能及拉伸后显微组织的影响

4.4拉伸应变速率对超塑性能及拉伸后显微组织的影响

4.5超塑性拉伸试样断口分析

4.6本章小结

第五章主要结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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