镍钛合金热挤压管坯制备及环境场改性研究

《镍钛合金热挤压管坯制备及环境场改性研究》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、大连理工大学硕士学位论文摘要NiTi合金由于具有强度高、密度低、耐腐蚀、耐高温等优点，因而其应用日趋广泛，特别是NiTi形状记忆合金管接头在军事及民用工业具有广阔的应用前景。但由于NiTi合金热加工中变形抗力大，热导率低，坯料表层和内层温差大，变形不均匀，所以对NiTi合金管坯采用普通的穿孔挤压工艺难以成形。本课题对NiTi合金热挤压成形工艺进行了研究，获得了具有实际应用价值的工艺技术，并制备出高质量的管坯。此外，本研究还通过施加环境场的新思路来改善NiTi合金的综合性能，进一步促进NiTi形状记忆合金的实用化进程。本文着重进行了以下几个方面的研究：采用DEFORM．3D商用软件对镍钛合金

2、管坯等温挤压过程进行数值模拟分析。通过对挤压过程的等效应力场、等效应变场、速度场和温度场的分析，直观地表现了镍钛合金管坯等温热挤压过程中各个参量的变化规律，为挤压成形提供了优化的参数工艺，对工艺实践起到了很好的参考作用。通过管坯等温热挤压工艺试验得到了外径为税Omln，内径为西14／／ira，并且内、外径表面质量优良的管坯。对挤压前坯料和成型管坯分别进行金相显微分析，扫描电镜分析以及力学性能分析，结果表明：通过等温热挤压得到的管坯在轴向有明显的纤维状组织，极大地改善了其轴向力学性能，挤压管坯的强度比通过锻态钻孔得到的管坯有显著提高。对直流匀强电场作用下镍钛合金高温拉伸变形行为进行了研究，得

3、到以下结论：在温度为600oC下，应变速率为2．6×10。2s．1时，电场的施加降低了NiTi台金高温塑性变形过程中的屈服强度和变形流动应力；·抑制NiTi合金高温塑性变形过程中空洞的形核和长大；有效地增加镍钛合金高温变形的延伸率。NiTi合金高温拉伸变形过程中会发生动态再结晶，在应变速率较低时其应力．应变曲线呈周期性波浪形，在应变速率较高时其应力．应变曲线则呈现较平滑稳定的态势；施加电场作用时抑制了这种周期波浪形变化，使应力．应变曲线呈平滑稳态变化。造成上述现象的微观本质在于塑性变形中电场的旌加降低了NiTi合金中的位错启动能，促进了NiTi合金中的位错运动。关键词：镍钛合金；数值模拟；

4、管坯等温热挤压：电场；高温变形樊慧军：镍钛合金热挤压管坯制备及环境场改性研究FabricationofNiTialloytubewithhotextrusionandimprovementofitspropertiesunderenvironmentalfieldAbstractNiTiShapememoryalloyshavethepropertiesofhi出strength，lowdensity，corrosionresistanceandhightemperatureresistance，whichmakesthemwidelyusedinthefieldsofmilitaryan

5、dcivilindustry，suchaspipeconnections，glassesframe，eta1．However，NiTialloyshavehigllresistancetodeformation，lOWthermo—conductivity，non-unifol-mdeformationduringhotprocessing，Thus．itisverydifficulttoobtainextrudedtubularproductsofthisalloybyextrusion．111iSalSOlimitstheapplicationofthealloy．Theresearc

6、hWasintendedtobreakthoughthelimitationofhotextrudingofNiTialloys，toobtainhighqualitytubularproducts．andalsotrytoimprovethemechanicalpropertiesofNiTialloysbyUSingDCelectricfields．Theresearchofthisarticlecallbeincludedasfollows．HotextrusionprocessingofNiTialloytubeswassimulatedusingDEFOItM-3DsoRware

7、．Usingfiniteelementnumericalsimulationtheequivalentstress，，theequivalentstrain，thetemperaturefield，thevelocityfieldandthevariationoftheparametersduringtheextrusionwerevisualized，whichprovidedoptimizedprocessingpa