热处理对超细晶Ti-Fe-B合金组织和性能的影响任务书

 2021-10-28 08:10

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

钛合金是20世纪50年代发展起来的一种重要结构金属。钛合金有很多种分类方法,按照退火态相组成可分为:α型(典型的α型钛合金有工业纯钛、TA5:Ti-4Al-0.005B和TA7:Ti-5Al-2.5Sn等)、α β型(典型的α β型钛合金有TC4: Ti-6Al-4V、TC6:Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si、TC11:Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si等)及β型(典型的β型钛合金有TB2: Ti-5Mo-5V-8Zr-3Al、TB5:Ti-15V-3Zr-3Al-3Sn、TB6:Ti-10V-2Fe-3Al等)钛合金。钛合金具有密度小、比强度高、弹性模量小、无磁性、耐腐蚀、高温蠕变性能好等特点,近年来广泛地应用于石油化工、航空航天航海、生物医疗等领域,其性能优势也日益凸显。但从另一方面来说,钛合金在低温条件下塑性能力较差,不能满足某些领域对于材料高强度、高塑性变形能力的要求,这也就成为限制其广泛应用的一个重要因素。剧烈塑性变形(SPD)工艺可细化材料晶粒,改善材料性能。SPD中应用最广泛的就属等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)技术了。有研究者用ECAP方法制备了超细晶钛合金,结果表明,对钛合金进行ECAP变形,刻蚀钛合金的晶粒显著细化,从而有效提高钛合金强度、硬度及其耐腐蚀性能等。

一般的材料经过加工之后都会产生例如位错缠结、应力集中等的晶体缺陷,对金属材料进行热处理能够有效消除生产加工过程中产生的晶体缺陷,从而改善材料的性能。对传统的粗晶材料而言,退火处理会使材料的强度降低。然而,有文献表明,对超细晶钛合金进行低温短时退火处理,不但不会降低材料的强度,反而会有效抑制材料晶粒的长大,导致超细晶钛合金的异常硬化,使其性能更加优异。况且低温短时退火过程快速、简便且成本低,这项研究对于在不增加成本的前提下研发超细晶钛合金无疑是一项重大突破。因此,有必要深入研究热处理对超细晶钛合金的组织及性能的影响。

因此,本课题以ECAP制备的超细晶Ti-Fe-B为实验材料,通过对其进行低温短时退火处理,观察其组织形貌、显微硬度、晶粒尺寸、电化学性能等的变化,以研究退火温度对合金组织及性能的影响。最后把整个研究内容写成毕业论文。毕业论文的内容和要求如下:

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2. 参考文献

根据毕业要求指点2.3,毕设期间要进行研究现状调查与总结,要求在开题报告及毕业设计(论文)中涉及的英文文献不少于20篇,其中近5年不少于8篇,英文文献不少于5篇。以下是与本课题相关的部分文献列表:

[1] Stolyarov V, Zhu Y T, Alexandrov I V , et al. Influence of ECAP routes on the microstructure and properties of pure Ti [J]. Materials Science Engineering A (Structural Materials:, Properties, Microstructure and Processing), 2001, 299(1-2):59-67.

[2] Ravisankar B, Park J K. ECAP of commercially pure titanium: A review[J]. Transactions of the Indian Institute of Metals, 2008, 61(1):51-62.

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