置氢TC2钛合金板材热成形性能研究

《置氢TC2钛合金板材热成形性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文置氢TC2钛合金板材热成形性能研究RESEARCHONTHEHOTFORMINGPROPERTIESOFHYDROGENATEDTC2TITANIUMALLOYSHEET王星光哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TG302学校代码：10213国际图书分类号：621.7密级：公开工程硕士学位论文置氢TC2钛合金板材热成形性能研究硕士研究生：王星光导师：宗影影教授申请学位：工程硕士学科：材料工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG302U.

2、D.C:621.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEHOTFORMINGPROPERTIESOFHYDROGENATEDTC2TITANIUMALLOYSHEETCandidate：WangXinggaungSupervisor：Prof.ZongYingyingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsEngineeringSchoolofMaterialsScience

3、andAffiliation：EngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要TC2钛合金是一种700MPa强度等级并具有较好的塑性的近α型钛合金，主要用作板材结构件、焊接件和各种导管，具有良好的热成形性能，热成形温度在600℃左右。TC2钛合金的板材冲压件已经在航空工业中得到了应用，但是在相同的条件下提高板材的成形性能会使TC2钛合金板材具有更加广泛的应用。钛合金的氢

4、致塑性能够降低钛合金的流变应力并提高延伸率，降低钛合金的热成形温度以达到降低制造成本的目的，是一种能够促使TC2钛合金广泛应用的有效途径。本文采用热处理和固态充氢的方法分别得到氢含量为0wt.%、0.06wt.%、0.13wt.%、0.18wt.%、0.3wt.%、0.44wt.%的TC2钛合金，研究了不同氢含量在450℃~600℃、应变速率0.001/s~0.03/s的拉伸力学性能。当氢含量为0.18wt.%，温度为600℃，应变速率为0.001/s时，氢致塑性作用最明显，屈服强度下降31MPa，抗拉强度下降28MPa，延伸率升高4

5、1.5%，激活能降低19.65%。TC2钛合金板材置氢后塑性变形能力提高的原因如下：(1)氢为β相稳定元素，可以降低TC2钛合金的相变点，从0H的950℃降低到0.18H的910℃，使塑性较好的β相的含量增加。(2)氢的快速运动促进了位错的运动，进而促进了变形过程中的动态回复作用。(3)氢致弱键作用，置氢后TC2钛合金的弹性模量降低，降低了TC2钛合金内部原子之间的结合力，这会降低位错开动的临界分切应力，导致流变应力降低。本文还研究了在600℃时，0H和0.18H的TC2钛合金的热成形性能，在基于电子万能实验机的胀形模具上进行胀形实验

6、，得到热成形极限图。模拟和实验的结果一致，0.18H的TC2钛合金的热成形极限更大。0H的FLD0值为0.199，0.18H的TC2钛合金的FLD0值为0.23，提高16%。对于45mm宽的TC2钛合金板材，0H的钛合金板材胀形高度为5.8mm，减薄率为52.8%，而0.18H的钛合金板材的胀形高度为7.14mm，减薄率为71.8%。结果表明置氢可有效地改善TC2钛合金的热成形性能。关键词：TC2钛合金板材；氢致塑性；高温拉伸；微观组织；FLD曲线-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTC2titaniumisanear

7、αphasealloywithgoodplasticityanditsstrengthisabout700MPa.TheTC2titaniumwithgoodthermalformabilityismainlyusedforsheetmetalstructure,weldingpartsandavarietyofcatheters.TC2titaniumalloysheetmetalstampingshasbeenwidelyusedintheaviationindustry.Inacertainextent,TC2titaniumw

8、ithhotformingalloyformingwillrestrictsitswiderapplication.Titaniumwithhydrogeninducedplasticitycanreducetheflo