论文题目: 喷射沉积材料压缩和轧制变形规律研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 詹美燕
导师: 陈振华
关键词: 喷射沉积,铝合金,致密化塑性变形,断裂,压缩,轧制
文献来源: 湖南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 喷射沉积技术作为一种先进的材料制备新技术,已经被广泛应用于制备合金及金属基复合材料。然而喷射沉积材料通常存在一定量的孔隙,颗粒表面存在一定厚度的氧化膜,颗粒之间未能完全达到良好的冶金结合状态,因此需要进行后续致密化和塑性变形才能获得理想的组织和性能。本文对喷射沉积多孔材料的致密化和塑性变形规律及机理进行了深入的研究。通过对喷射沉积材料的压缩和轧制变形规律及断裂行为的研究,揭示了变形工艺条件对多孔材料变形行为和断裂行为的影响规律。采用两种新型的轧制工艺,有效地提高了多孔材料的轧制成形性能,避免了喷射沉积材料轧制过程中裂纹的形成和扩展,这对喷射沉积多孔材料的致密化和塑性变形的研究具有重要的指导意义,有利于喷射沉积材料的产业化和推广应用。本论文的主要研究内容和研究结论如下: (1)对喷射沉积FVS0812耐热铝合金材料的室温和高温压缩变形和断裂行为进行了研究。 在不同摩擦条件下对喷射沉积材料进行了室温压缩实验,通过测量圆柱体试样表面网格变形前后尺寸的变化,确定了高向与径向应变。实验结果表明,喷射沉积材料的室温压缩变形具有以下特点:材料的相对密度在压缩变形初期增加很快,此后随着压缩应变的增加,密度变化趋于平缓;在轴向应变相同时,喷射沉积材料的径向应变比致密材料的小,侧面鼓形现象不明显,因鼓形而造成的周向拉应力也较小;显微组织观察结果表明,喷射沉积材料压缩致密化过程中孔洞的变形经历了如下过程:孔洞塌陷变形;大尺寸孔洞变形为分散分布的小孔洞;孔洞延伸并压缩变形为线状;孔洞消失。 在Gleeble-1500热模拟试验机上对喷射沉积材料热压缩流变行为进行了系统的研究。实验结果表明,与致密金属相比,在高温压缩变形过程中喷射沉积材料的应变硬化现象突出,在本实验条件下没有出现明显的应变软化现象;多孔材料流变应力呈稳态特征的临界变形温度和应变速率比致密材料大;当应变速率较小时,变形温度对径向应变的影响较明显,径向应变随变形温度的升高而增加。 喷射沉积材料压缩断裂行为的研究结果表明:接触表面的摩擦系数越大,圆柱形试样由于变形不均匀而造成的鼓形越明显,出现周向裂纹的应变也越小;接触表面的摩擦系数越小,上下表面越容易形成裂纹。多孔材料压缩变形的断裂应变随着变形温度的升高而增大。 (2)对喷射沉积多孔材料的轧制变形规律和断裂行为进行了研究。 根据轧制前后轧件尺寸、轧件表面网格尺寸的变化特点,研究了喷射沉积
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 多孔金属材料的制备技术
1.2.1 粉末冶金材料的特点
1.2.2 喷射沉积材料
1.3 多孔金属材料的致密化变形特点
1.3.1 多孔体及其致密化的几点假设
1.3.2 多孔金属材料的塑性变形特点
1.3.3 多孔材料的致密化过程
1.3.4 孔隙的变形
1.3.5 颗粒的变形
1.4 多孔材料的塑性加工工艺及理论
1.4.1 锻造
1.4.2 热挤压
1.4.3 准热等静压
1.4.4 轧制
1.4.5 多孔材料的塑性变形理论
1.5 多孔材料变形时的断裂行为
1.6 多孔材料塑性变形工艺的研究现状
1.6.1 多孔材料塑性变形研究
1.6.2 喷射沉积多孔材料致密化变形工艺及规律研究
1.7 本论文的研究目的和主要研究内容
第2章 喷射沉积多孔材料压缩变形与断裂规律研究
2.1 引言
2.2 喷射沉积多孔材料的室温压缩变形行为
2.2.1 室温压缩变形规律
2.2.2 室温压缩变形应力—应变行为
2.3 喷射沉积多孔材料的室温压缩变形过程中的致密化规律
2.3.1 室温压缩变形致密化行为
2.3.2 孔洞及颗粒的变形
2.4 喷射沉积多孔材料的高温压缩变形行为
2.4.1 高温压缩变形规律
2.4.2 高温压缩变形应力—应变行为
2.4.3 高温压缩变形特点
2.4.4 变形温度和应变速率对流变应力的影响
2.4.5 变形温度和应变速率对致密化规律的影响
2.5 喷射沉积多孔材料压缩变形过程中的断裂行为
2.6 本章小结
第3章 喷射沉积多孔材料轧制变形与断裂规律研究
3.1 引言
3.2 喷射沉积多孔材料轧制变形规律
3.2.1 多孔材料轧制过程中的的宽展和延伸变形
3.2.2 多孔材料轧制变形的塑性泊松比.
3.2.3 轧制变形区内的横向与纵向变形特点
3.2.4 高向变形的不均匀性.
3.3 多孔材料轧制过程中的致密化规律
3.3.1 体积减小
3.3.2 致密化行为
3.3.3 多孔材料轧制变形过程中的的显微组织变化规律
3.3.4 应力状态对致密化规律的影响
3.4 喷射沉积多孔材料轧制变形过程中的断裂行为
3.4.1 轧制断裂行为
3.4.2 轧制断裂曲线
3.5 本章小结
第4章 喷射沉积多孔材料包套轧制工艺及变形规律研究
4.1 引言
4.2 喷射沉积多孔材料包套轧制变形规律
4.2.1 包套轧制过程中的宽展和延伸变形
4.2.2 包套材料对多孔材料轧制变形行为的影响
4.3 包套轧制过程中的致密化规律
4.3.1 体积减小
4.3.2 包套材料对多孔材料轧制致密化规律的影响
4.3.3 包套轧制致密化行为
4.3.4 多孔材料包套轧制的致密化规律
4.4 多孔材料包套轧制的断裂行为
4.4.1 无包套轧制变形过程中的断裂
4.4.2 包套轧制对多孔材料轧制断裂性能的改善
4.5 复合包套轧制制备FVS0812耐热铝合金薄板及其组织性能研究
4.5.1 FVS0812耐热铝合金薄板的制备
4.5.2 FVS0812耐热铝合金薄板的微观组织特征
4.5.3 FVS0812耐热铝合金薄板的高温组织特征和强化机制
4.5.4 FVS0812耐热铝合金薄板的力学性能
4.6 本章小结
第5章 喷射沉积多孔材料轧制成形新技术研究
5.1 引言
5.2 外框限制轧制技术
5.2.1 轧制工艺过程及外框和坯料设计
5.2.2 外框限制轧制变形过程中的应力—应变行为
5.2.3 外框限制轧制过程中的致密化规律
5.2.4 外框限制轧制的工艺特点
5.3 陶瓷颗粒包覆轧制技术
5.3.1 轧制工艺过程及坯料设计
5.3.2 陶瓷颗粒包覆轧制过程中的变形规律
5.3.3 陶瓷颗粒包覆轧制过程中的致密化规律
5.3.4 陶瓷颗粒介质对多孔材料轧制变形行为的影响
5.3.5 陶瓷颗粒包覆轧制的工艺特点及其应用
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 (攻读博士学位期间发表的学术论文目录)
发布时间: 2005-09-27
参考文献
- [1].喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金成分优化及热加工组织调控[D]. 李海超.哈尔滨工业大学2018
- [2].喷射沉积连续挤压制备Al-Zn-Mg-Cu合金及其组织与性能研究[D]. 陈业高.昆明理工大学2017
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- [4].喷射沉积耐热高硅铝合金组织及性能[D]. 时海芳.沈阳工业大学2009
- [5].大尺寸喷射沉积铝合金管坯的制备及楔压致密化研究[D]. 陈志钢.湖南大学2009
- [6].喷射沉积铝合金致密化技术的研究[D]. 张昊.湖南大学2008
- [7].均匀铝微滴沉积成形微观组织演化机理研究[D]. 左寒松.西北工业大学2015
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