形变织构及亚结构对Ti-6Al-4V合金氮化复合时效组织影响研究

《形变织构及亚结构对Ti-6Al-4V合金氮化复合时效组织影响研究》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、分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文形变织构及亚结构对Ti-6Al-4V合金氮化复合时效组织影响研究硕士研究生：冷科指导教师：傅宇东副教授学科、专业：材料科学与工程论文主审人：金国教授哈尔滨工程大学2018年1月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文形变织构及亚结构对Ti-6Al-4V合金氮化复合时效组织影响研究硕士研究生：冷科指导教师：傅宇东副教授学位级别：工学硕士学科、专业：材料科学与工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年1月日论文答辩日期：2018年3月日学位授予单位：哈尔滨工程大学Cl

2、assifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngEffectofDeformationTextureandSubstructureonNitridingCompositeAgingMicrostructureofTi-6Al-4VAlloyCandidate:LengKeSupervisor:AssociateProf.FuYudongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MaterialsScience

3、andEngineeringDateofSubmission:January8th,2018DateofOralExamination:March9th,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文

4、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文

5、待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日形变织构及亚结构对Ti-6Al-4V合金氮化复合时效组织影响研究摘要Ti-6Al-4V（TC4）合金是世界上应用最广泛的钛合金，但硬度低、耐磨性差，本文设计820℃固溶处理+冷轧变形+450℃低温等离子渗氮及时效的复合工艺以提升Ti-6Al-4V整体综合性能。利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、EDS能谱分析、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析仪（XRD）

6、、背散射电子衍射技术（EBSD）等手段分析表征变形组织及氮化组织变化，利用摩擦磨损测试、显微硬度测试考核评价了硬度和耐磨性。变形组织结构分析显示，Ti-6Al-4V合金在820℃固溶处理冷却过程中发生了β-Ti向α-Ti的转变，随着变形量的增加，基体内部可能存在的亚稳态的α’相和β’相在轧制过程中进一步分解产生β-Ti，β-Ti的含量增多且分布在α-Ti晶界处，晶粒转动导致Burgers位向关系被破坏；试样经过急速水冷后，内部存在大量残余应力并在晶界处产生了大量的位错，位错互相缠结形成位错墙和位错胞，随着变形程度的增加，位错不断

7、向晶粒内部运动、增殖，位错密度不断增大。合金织构随着变形量的增大发生了变化，由近似横向织构转变为横向织构，基面位向集中在TD方向，柱面位向集中在RD方向。氮化组织结构研究表明，Ti-6Al-4V合金试样经过变形渗氮后，试样中没有氮化层、扩散层的明显界面，N元素扩散深入合金基体内部贯通于整个试样当中，生成了高硬TiN相，表面TiN含量高于心部含量，30%变形量试样TiN含量最多，分布最均匀。渗氮后试样内部β-Ti较渗氮前增多，发生了时效强化作用，部分α-Ti转变为β-Ti。生成的一部分TiN的{001}晶面、{110}晶面分别平行

8、于β-Ti的{110}、{111}晶面在α-Ti晶界处与β-Ti中的Ti元素结合生成并向β-Ti生长；另有一部分TiN的{110}晶面沿着α-Ti{11—20}晶面在α-Ti晶粒内部的位错处形核生成。未变形试样在450℃渗氮22h过程中发生了再结晶现象，晶粒尺寸