导读:本文包含了低温超塑性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:TC4钛合金,多道次轧制,热变形行为,低温超塑性
低温超塑性论文文献综述
徐勇[1]（2018）在《轧制态TC4钛合金α+β两相区热变形行为及其低温超塑性研究》一文中研究指出钛合金因具有密度小、比强度高、抗腐蚀和耐高温好等优点,成为航空、航天、船舶领域的关键结构材料并广泛应用。由于钛合金变形抗力大、导热性差,对大型复杂的钛合金构件,常规成形方法成形困难。因此,超塑性成形技术是解决钛合金复杂构件成形困难的有效途径。本文通过对热轧态TC4钛合金在α+β两相区温度800℃~950℃、应变速率0.001 s-1~10 s-1范围进行等温恒应变速率压缩实验,研究了热变形参数对热轧态TC4合金流动应力的影响规律。实验条件下TC4合金的平均热变形表观激活能为403k J/mol,建立了考虑应变参数的热轧TC4钛合金Arrhenius本构模型和动态再结晶临界应变模型。利用加工图技术对热轧态TC4合金α+β两相区的热加工性能进行预测,优化了其热加工工艺参数范围。热轧TC4合金较佳的加工区域为:温度830℃~880℃、应变速率0.001 s-1~0.01 s-1;此时微观组织中片状α相发生了较大程度的等轴化;预测的适宜加工区域为;温度800℃~830℃、应变速率0.001s-1~0.18 s-1,温度830℃~880℃、应变速率0.01 s-1~0.18 s-1和温度880℃~950℃、应变速率0.001 s-1~10 s-1。塑性流动失稳区域为:温度800℃~880℃、应变速率0.18 s-1~10 s-1,塑性流动失稳缺陷主要为局部流动和宏观剪切裂纹。通过多道次两向轧制+单向轧制方法,制备了亚微米晶TC4钛合金板材,其微观组织明显细化、均匀,α相细化至纳米级,β相破碎弥散分布。较佳的多道次轧制温度为700℃~750℃。随着温度升高,α晶粒增大,β相聚集。低温下,多道次轧制细化TC4钛合金组织的主要机制为位错细化机制。温度升高后,位错和动态再结晶共同导致微观组织的细化。制备的亚微米晶TC4板材表现出良好的热稳定性和室温力学性能。通过恒应变速率拉伸实验研究了多道次轧制TC4钛合金的超塑性性能。轧制温度对多道次轧制TC4板材的超塑性延伸率有重要影响,700℃多道次轧制TC4板材的超塑性最佳,实验获得的最大延伸率为1550%,其超塑性变形工艺为拉伸温度800℃、应变速率0.001s-1。当拉伸温度下降到700℃,在应变速率为0.001 s-1和0.01 s-1条件下,延伸率仍可达到576%和356%。多道次轧制TC4板材低温超塑性的提高与多道次轧制形成的细小、等轴α相晶粒,破碎的、弥散分布的β相,高的晶界位错密度以及超塑性变形过程中的动态再结晶行为相关。多道次轧制TC4钛合金在800℃~870℃超塑性变形时的表观激活能为223.5 k J/mol,接近TC4的晶界自扩散激活能,超塑性变形机制以形变诱发晶粒长大与加速晶界扩散的晶界滑移为主;在700℃变形时,位错运动更加活跃导致变形的表观激活能增大(377.5 k J/mol),远大于其晶界自扩散表观激活能,超塑性变形机制以位错运动调节的晶界滑移为主。晶界滑移模式为晶粒簇协同滑移方式。超塑变形过程晶界滑移导致空洞形成并发生连接,不同条件下拉伸试样断口均有明显的宏观缩颈,其超塑性断裂是由外部几何缩颈和内部空洞长大连接共同导致的。(本文来源于《南昌大学》期刊2018-06-04）
吴利辉,张昊,曾祥浩,薛鹏,肖伯律[2]（2018）在《Ti-6Al-4V合金水下搅拌摩擦焊接头的低温与高应变速率超塑性（英文）》一文中研究指出钛合金焊接接头超塑成型用于生产整体构件具有广泛应用前景.熔焊或常规搅拌摩擦焊(FSW)通常得到具有片层组织的焊核,从而导致过低超塑性、或过高超塑温度以及过低应变速率,成为影响接头整体成型的关键.本研究首次采用水下FSW(SFSW)对Ti-6Al-4V进行焊接,得到焊核为条带组织的无缺陷接头.焊核在600℃下仍具有超塑性,是目前实现钛合金焊接头超塑性的最低温度.此外,焊核可在800℃下和高应变速率(3×10~(-2)s~(-1))下实现超塑性,并在1×10~(-3)s~(-1)下获高达615%的延伸率.与常规FSW相比,SFSW焊核的最佳超塑温度下降了100℃且流变应力大幅下降,其优异超塑性能主要是由于条带组织在超塑变形中极易球化,提高了晶界/相界滑移能力的结果.(本文来源于《Science China Materials》期刊2018年03期）
杨超,王继杰,马宗义,倪丁瑞,付明杰[3]（2015）在《7B04铝合金薄板的搅拌摩擦焊接及接头低温超塑性研究》一文中研究指出在转速1600 r/min,焊速200 mm/min;转速800 r/min,焊速200 mm/min;转速400 r/min,焊速400 mm/min 3组参数下对2 mm厚的退火态7B04铝合金薄板进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接参数对焊缝质量及微观组织的影响,并分析了焊核区的低温超塑性变形行为.结果表明,通过控制焊接参数,可获得良好的焊接质量,接头强度系数达100%.焊核区发生动态再结晶,生成细小等轴晶,母材晶粒尺寸约为300μm,转速为1600,800和400 r/min时晶粒尺寸分别为2,1和0.6μm.这种细晶组织有利于焊核区超塑变形,在300℃,焊核区在1×10~(-3_和3×10~(-4)s~(-1)应变速率下获得了160%~590%的延伸率,在350℃,1×10-3s-1条件下获得高达790%的最大延伸率,在约400℃时超塑性变形行为消失.(本文来源于《金属学报》期刊2015年12期）
刘守法,杨宏才,吴松林[4]（2014）在《挤压成形AZ31镁合金的低温超塑性变形》一文中研究指出利用挤压成形工艺在300℃下将AZ31镁合金铸锭挤制为细晶板材,将制成的拉伸试样在250℃下分别以不同的应变速率进行等应变速率拉伸,研究了试样的超塑性变形性能,采用光学显微镜和扫描电镜分别观察了变形后试样的显微组织和断口形貌。研究结果表明,在250℃和2×10-2s-1应变速率下,AZ31镁合金试样的伸长率达到了290%,实现了较低温度和较高应变速率下的超塑性变形,有利于节约能源和提高效率;在250℃下以2.5×10-4s-1应变速率进行拉伸变形,试样的伸长率最大,达到了390%,最大伸长率下AZ31镁合金的显微组织显示,变形后试样的晶粒仍保持等轴状,但晶粒尺寸比原始晶粒增大约一倍,试样断口形貌表现为典型的韧窝型穿晶断裂特征。(本文来源于《金属热处理》期刊2014年10期）
刘守法,蔡云,吴松林[5]（2014）在《轧制总压缩率及退火工艺对5083铝合金低温超塑性的影响》一文中研究指出利用多种轧制与退火的组合工艺方案分别对同一批次铝合金板料进行加工,并进行了试样拉伸试验,分析了轧制总压缩率及退火工艺对试样伸长率的影响。研究发现:较大的轧制总压缩率有利于提高材料的超塑性,总压缩率为96.67%的TM3试样在250℃下以2×10-3s-1的应变速率进行拉伸,得到了443%的伸长率,微观组织分析发现,试样中等轴细小晶粒所占比率越大试样超塑性越好;在最佳工艺方案基础上,通过缩短前期退火时间,提高了效率,且低温超塑性性能并没有受到太大的影响,250℃下试样的伸长率仍达到了350%。(本文来源于《金属热处理》期刊2014年05期）
张拓阳[6]（2014）在《细晶TC4合金的低温超塑性变形研究》一文中研究指出摘要：晶粒度约为2μm的细晶TC4合金,能够在800℃左右产生超塑性变形。传统的TC4合金板材的超塑成形温度约为900℃。TC4合金在较低变形温度的超塑性引起了学者的广泛关注,这是因为低温超塑性能够通过降低超塑成形模具的高温氧化,提高用于热压的加热棒材的寿命,以及提高操作的安全性等方面显着的节约成本。对不同温度下退火处理得到的细晶TC4合金板材进行超塑性拉伸变形,研究该合金在在700～850℃,应变速率为3×104s-1～5×10-3S-1条件下的超塑性拉伸变形行为,分析晶粒尺寸,变形温度等条件对TC4合金超塑性的影响。通过扫描电子显微镜,透射电子显微镜以及背散射电子衍射等方法,观察和比较了TC4合金超塑性拉伸实验后的显微组织,重点分析并讨论了变形前后组织的变化以及不同温度下的变形机制。基于超塑性变形机制建立了TC4合金超塑性拉伸的模型,并讨论了低温超塑性的获取条件结果表明：细晶TC4合金表现出良好的超塑性。晶粒度为2.5μm的TC4合金在800℃,应变速率为1×10-3S-1条件下,延伸率最大,达到862%,m值也高达0.6,700℃条件变形时,延伸率也可达到516%。适中的退火温度可以保证超塑性变形顺利进行,过高的退火温度导致晶粒过于粗化以至于降低材料超塑性；随着变形温度升高,TC4合金的延伸率均为先升高后降低,不同组织的TC4合金具有不同的最佳超塑性变形温度；适中的应变速率是TC4合金获得高延伸率的保证。另外,通过对不同变形温度下TC4合金的变形机制分析,表明变形温度低于800℃时,变形激活能远高于晶界自扩散自由能,变形机制主要是晶内位错运动伴随动态回复,为等应变速率模型；变形温度在800℃及以上时,变形激活能约等于晶界自扩散自由能,变形机制主要是晶界滑移伴随动态再结晶,为等应力模型。应力诱导相变过程在改变β相体积分数方面起到显著作用,而β相含量进而影响TC4合金的超塑性。细小的晶粒,高的β相体积分数,窄的粒径分布以及低的纵横比均可使材料获得低温超塑性。在本实验中,TC4合金的最佳超塑性变形温度比传统TC4合金的最佳超塑性变形温度降低了50～100℃。图33幅,表2个,参考文献77篇。(本文来源于《中南大学》期刊2014-05-01）
艾立新,武娜[7]（2014）在《低温环境下Ti6Al4V合金超塑性拉伸变形行为分析》一文中研究指出通过在低温(700~850℃)环境下,对未经预处理的Ti6Al4V合金板材进行超塑性拉伸变形,分析其超塑性变形能力和力学行为,并对其低温超塑性变形机制进行了研究。结果表明:Ti6Al4V合金在常压空气中具有优异的的低温超塑性变形性能;在700~850℃温区内应变速率敏感性指数约为0.3;850℃条件下,Ti6Al4V合金的超塑性变形机制为晶界滑动;700~750℃时合金发生非典型超塑性变形。(本文来源于《铸造技术》期刊2014年04期）
郑翊[8]（2014）在《细晶ZK系镁合金板材中低温变形行为及高温超塑性的研究》一文中研究指出镁合金板材由于密度低、力学性能较好而在轻量化薄壁结构件上有很大的应用价值,但常规的镁合金板材晶粒组织较粗大(晶粒度在10μm以上),其成形性能不够理想。细晶镁合金板材具有比强度和比模量高、塑性和韧性好、成形性能好等优点,与常规的镁合金板材相比,具有明显的工艺及性能优势,在车辆、航空航天、电子产品诸多领域具有重要的应用价值和广阔的发展前景。但有关细晶镁合金板材成形性方面的研究报道较少,本论文选取综合力学性能最好的ZK60镁合金为研究对象,采用高应变速率轧制工艺制备了 ZK60及ZK60-Y合金细晶板材(平均晶粒度在5μm以下),研究此类板材的中低温变形行为及高应变速率超塑性行为。镁合金板材在中低温下变形时,变形过程会发生加工硬化、动态回复和动态再结晶,利用加工硬化效应可以使成形件达到高的力学性能水平,利用动态回复和动态再结晶使成形件发生一定的软化,可以消除或抑制加工硬化对成形件塑性带来的不利影响,通过探索上述叁种效应之间的相互关系,可以为成形件的强度、塑性调控提供理论支持。此项研究对镁合金板材中低温成形工艺研发和细晶镁合金板材的应用具有重要的参考价值。论文首先研究了细晶ZK60和ZK60-1.0Y合金板材在323～523K下以1×10-4～1×10-3s-1初始应变速率拉伸时的流变应力行为、加工硬化和软化行为,通过计算加工硬化率θ获得板材发生动态回复和动态再结晶的临界条件,分析板材变形过程中的微观组织演变规律,以期通过控制变形条件,预报板材成形后的组织和性能。其次,研究细晶ZK60和ZK60-1.0Y板材在523～723K下初始应变速率为1×10-3～1×10-1s-1下的超塑性行为,探索了温度和应变速率对超塑性变形后材料微观组织的影响,探讨了超塑性变形机理。论文得到的主要结论如下:(1)细晶ZK系板材的流变应力曲线形状对温度和应变速率较为敏感不同软化机制下流变应力曲线形状不同,呈现典型的动态回复和动态再结晶曲线特征。细晶ZK60板材在423K下开始发生动态再结晶,在423K以上时,动态再结晶成为主要的软化机制。细晶ZK60-1.0Y板材在473K下开始发生动态再结晶,稀土 Y元素的添加提高了再结晶温度。(2)细晶ZK60板材在423～523K下以1×10-4～1×10-3r-1应变速率拉伸时,动态再结晶临界应力σc和峰值应力σp的关系为σc=0.984σσp,动态再结晶临界应变εc和峰值应变εp的关系为εc=0.768εp。细晶ZK60-1.0Y板材板材在473～523K下以1×10-4～1×10-3s-1应变速率拉伸时,动态再结晶临界应力σc和峰值应力σp的关系为σc=0.9788σp,动态再结晶临界应变εc和峰值应变εp的关系为εc=0.7613εp。动态回复和动态再结晶的临界点随着变形温度的升高和应变速率的降低而前移。(3)断口分析结果表明,细晶ZK60板材在473K以下的变形行为主要由位错运动等晶内变形机制所控制;在473K以上时受扩散控制的晶界滑动开始主导变形过程。细晶ZK60-1.0Y板材在523K以下的变形主要由位错运动等晶内变形机制所控制,在523K以上时受扩散控制的晶界滑动机制开始主导变形过程。(4)细晶ZK60板材和ZK60-1.0Y板材均显示出较好的高应变速率超塑性。细晶ZK60板材在523～673K下以初始应变速率1×10-3～1×10-1s-1拉伸时,在648K、1×10-3s-1条件下伸长率最大,达650%,应变速率敏感性指数为0.53;在623K、1×10-2s-1条件下伸长率达584.5%,应变速率敏感性指数为0.47。细晶ZK60-1.0Y板材在573～723K下以初始应变速率1×10-3～1×10-1s-1拉伸时,在723K、1×10-3s-1条件下的伸长率最大,达636.5%,应变速率敏感性指数为0.55。两种板材的应变速率敏感性指数m值都随着温度升高而增大。对比ZK60和ZK60-1.0Y板材的超塑性特点可以看出,ZK60合金中添加稀土 Y并不能提高其超塑性,但可以提高合金的组织稳定性和耐热性能。(5)微观组织和理论分析结果表明:细晶ZK60镁合金板材在超塑性变形过程中主要的变形机制为晶界滑移机制(GBS),主要的协调机制为晶界扩散控制的位错蠕变,同时还伴有一定程度的液相辅助协调机制。细晶ZK60-1.0Y板材超塑性变形过程是多种机制综合作用的过程,其中晶界滑移为主要变形机制,主要协调机制为晶界扩散控制的位错蠕变,同时孔洞形核、微移、聚集起到了一定的调节作用。(本文来源于《湖南大学》期刊2014-03-01）
邱从章[9]（2013）在《含B2相的TiAl基合金及其低温超塑性的研究》一文中研究指出含B2相的γ-TiAl基合金在高温下有良好的变形能力,是一种具有重要应用前景的新型高温材料。本文设计了新型含B2相的Ti-Al-Fe-Mo系合金,系统、深入地研究了TiAl合金体系的成分、结构、组织与性能的相关性,建立了该TiAl合金的凝固过程和不连续动态再结晶诱导超塑性变形的模型,较好地改善了γ-TiAl基合金变形难的问题,并成功制备出TiAl基合金薄板材,为开发具有良好成型性和高温性能的新型TiAl基合金材料提供了重要参考。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针微区分析(EPMA)、差热分析(DSC)、透射电镜(TEM)等分析手段,开展了相关的研究工作及理论分析,主要探讨含B2相的TiAl基合金叁个方面的内容,其中包括B2的形成：研究体系的相平衡与扩散,确定在TiAl基合金中β稳定性元素Mo和Fe的成分与其组织的相关性；B2相的可控性：研究优化设计含B2相的TiAl合金的成分和热处理工艺,调控B2相的含量和分布；以及B2相的作用：研究含B2相的TiAl合金的热变形能力,并探讨诱导TiAl合金发生超塑性行为的机理。取得如下成果：1)采用多元扩散偶技术研究900℃多元Ti-Al-Fe-Mo系的相关系,建立了近γ相区域的局部等温截面相图以及相平衡与扩散的数据库,探讨了Ti、Al、Fe和Mo元素在不同相中的扩散能力,确定了近γ相区域含B2相的单相区、双相和叁相共存区中各元素成分分布,并研究了Ti-Mo、Ti-Al等体系的成分-结构-性能的相关性,为设计含B2相的TiAl合金提供重要依据。2)确立了含B2相的TiAl基合金的凝固过程模型。研究β稳定性元素Mo和Fe的成分与Ti-45A1基合金的组织之间的相关性,B2相随Mo和Fe含量的增加而增多,经优化设计后的Ti-45Al-3Fe-2Mo合金具有组织细小、热变形行为良好的特点,其凝固过程为L→L+βprimary→βprimary+α→α→α+(α'+γ)→(α'+γ)层片+(β'+γ)等轴→(α2+γ)层片+(B2+γ)等轴。3)建立了含B2相的TiAl合金的热变形行为机制和热加工图。Ti-45A1-3Fe-2Mo合金是一种温度、应变速率敏感的材料,高温压缩变形时的本构方程为ε=e23.118[sinh(0.0138σ)]3.45exp(-292.43/RT)。热加工图表明温度800℃左右时,压缩变形的应变速率应低于0.056s-1,在800-1100℃压缩过程中应变速率不应高于0.18s-1。当应变速率较高时,应根据加工图选择适当较高的变形温度。4)建立了含B2相的TiAl合金的不连续动态再结晶诱导超塑性的变形机制和模型。Ti-45Al-3Fe-2Mo合金为含B2相的TiAl合金,在790。C具有良好的低温超塑性变形行为；B2相的不连续动态再结晶,有利于层片晶团的扭转和拉长以及晶界滑移等共同软化与应变硬化的协调往复作用,缓解变形带来的应力集中,延缓孔洞的产生、聚合和连接,促使合金发生超塑性变形,直至超过材料的极限而断裂。本文含图88幅,表22个,参考文献162篇。(本文来源于《中南大学》期刊2013-06-01）
焦雷,赵玉涛,王晓路,吴岳[10]（2013）在《铝基复合材料高应变速率及低温超塑性的研究进展》一文中研究指出综述了低温与高应变速率铝基复合材料超塑性的变形机理、制备工艺以及工业应用的研究现状和最新研究成果,并在目前已有研究的基础上展望了超塑性铝基复合材料的广阔应用前景。(本文来源于《材料导报》期刊2013年03期）
低温超塑性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
钛合金焊接接头超塑成型用于生产整体构件具有广泛应用前景.熔焊或常规搅拌摩擦焊(FSW)通常得到具有片层组织的焊核,从而导致过低超塑性、或过高超塑温度以及过低应变速率,成为影响接头整体成型的关键.本研究首次采用水下FSW(SFSW)对Ti-6Al-4V进行焊接,得到焊核为条带组织的无缺陷接头.焊核在600℃下仍具有超塑性,是目前实现钛合金焊接头超塑性的最低温度.此外,焊核可在800℃下和高应变速率(3×10~(-2)s~(-1))下实现超塑性,并在1×10~(-3)s~(-1)下获高达615%的延伸率.与常规FSW相比,SFSW焊核的最佳超塑温度下降了100℃且流变应力大幅下降,其优异超塑性能主要是由于条带组织在超塑变形中极易球化,提高了晶界/相界滑移能力的结果.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
低温超塑性论文参考文献
[1].徐勇.轧制态TC4钛合金α+β两相区热变形行为及其低温超塑性研究[D].南昌大学.2018
[2].吴利辉,张昊,曾祥浩,薛鹏,肖伯律.Ti-6Al-4V合金水下搅拌摩擦焊接头的低温与高应变速率超塑性（英文）[J].ScienceChinaMaterials.2018
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[10].焦雷,赵玉涛,王晓路,吴岳.铝基复合材料高应变速率及低温超塑性的研究进展[J].材料导报.2013