导读:本文包含了损伤容限型钛合金论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:钛合金,断裂韧性,疲劳裂纹扩展,塑性区
损伤容限型钛合金论文文献综述
冯新,马英杰,李建崇,丁贤飞,南海[1]（2018）在《铸造、锻造和粉末冶金TC4钛合金损伤容限行为对比研究》一文中研究指出目的研究影响铸造、锻造和粉末冶金TC4钛合金的损伤容限行为差异的主要因素。方法分别从裂纹尖端塑性变形行为、二次裂纹及断口表面粗糙度3个方面对比,分析造成3种成形方法制备的TC4钛合金的断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率差异的原因。结果铸造TC4钛合金断裂韧性优于锻造和粉末冶金TC4钛合金,主要是因为新产生的裂纹面积大,消耗更多断裂能量。铸造TC4钛合金疲劳裂纹扩展速率低于锻造、粉末冶金TC4钛合金,其主要原因为曲折的裂纹路径和断面粗糙度诱发裂纹闭合效应以及长而深的二次裂纹。结论 3种成形方法制备TC4钛合金损伤容限行为差异的主要原因是断裂形成了不同裂纹路径形貌。(本文来源于《精密成形工程》期刊2018年03期）
杨光,刘佳蓬,钦兰云,任宇航,王维[2]（2018）在《激光沉积TA15钛合金损伤容限性能研究》一文中研究指出采用激光沉积制造技术制备TA15钛合金裂纹扩展速率(da/dN)以及平面应变断裂韧度(KIC)试样,采用金相显微镜(OM)以及扫描电子显微镜(SEM)观察微观组织与断口形貌。结果表明:沿沉积高度方向,组织呈现典型的β晶粒外延生长,β晶粒内部为α/β片层及集束组成的网篮组织;三种扩展方向下,YOZ面裂纹扩展速率最快,XOY面裂纹具有较低的扩展速率;平面应变KIC受裂纹预制扩展方向和β晶粒位向影响,表现为各向异性。裂纹扩展平面垂直β柱状晶时,KIC最大达86.36 MPa·m~(1/2),当β柱状晶位于裂纹扩展平面内,且平行于裂纹扩展方向时,KIC值为77.19 MPa·m~(1/2),β柱状晶垂直于裂纹扩展方向时,其对裂纹阻滞作用弱,KIC最小为56.16 MPa·m~(1/2)。(本文来源于《应用激光》期刊2018年02期）
孙涛,秦录芳,傅玉灿[3]（2017）在《涂层刀具高速车削损伤容限型钛合金的试验研究》一文中研究指出针对TC21这种我国自主研制的高强高韧损伤容限型钛合金,采用Ti Al N涂层刀具进行了高速车削试验研究。通过单因素法试验,分析了车削参数对切削力、切削温度和刀具耐用度的影响规律。采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)的观察手段,研究了Ti Al N涂层刀具高速车削钛合金TC21的刀具磨损机理。研究成果为Ti Al N涂层刀具高速车削损伤容限型钛合金的推广提供了理论参考依据。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2017年10期）
孙涛[4]（2017）在《损伤容限型钛合金正交车铣加工的基础研究》一文中研究指出TC21损伤容限型钛合金是目前我国高强韧钛合金综合力学性能匹配优异的钛合金材料。由于具有强度高、韧性高、损伤容限性能高(较低的疲劳裂纹扩展速率值和较高的疲劳裂纹扩展门槛值)、疲劳性能优良(优于普通TC4、TA15等中强度钛合金)、热处理工艺简单、锻造性好和焊接性能优异等综合性能,使得钛合金TC21适合制造大型整体锻造零件和大型焊接整体构件。目前,TC21钛合金已广泛应用于新一代战机的中后机身、机翼和起落架等对强度及耐久性要求高的重要或关键承力部件。TC21损伤容限型钛合金具有材料热导率低、切屑与前刀面接触面积小、钛的化学活性高和变形系数小等物理和化学性质,这就使其在切削时存在切削温度高、刀尖应力大、刀具磨损快和加工质量难以保证等问题。尤其对于采用此类材料的细长杆、起落架等一些具有典型结构特性的回转类零件,材料本身较差的切削加工性加上其结构的弱刚性,造成此类零件的加工一直存在加工易变形、加工精度难以保证和加工效率低等问题,制约了其在航空航天行业中的推广和应用。针对TC21钛合金加工过程中存在刀具耐用度和加工效率不高以及加工表面质量难以保证等突出问题,本文采用正交车铣方式对其切削加工性进行研究。通过对正交车铣加工表面形貌、正交车铣切削层几何形状仿真与建模、正交车铣切削力及加工稳定性等关键性问题的研究,深入开展了TC21钛合金正交车铣的切削加工性研究。具体研究内容如下:(1)正交车铣加工表面形貌的研究。确定了偏心量、铣刀轴向进给量、转速比和齿数的选定规则。通过正交车铣加工表面的横截面图形构造函数,建立了正交车铣加工表面宏观形貌的曲线轮廓解析模型,确定了宏观形貌的仿真算法,分析了切削参数对宏观形貌的影响规律。在建立刀具坐标系下刀刃的解析模型以及工件坐标系下工件、刀刃的解析模型的基础上,确定了微观形貌的仿真算法,进行了试验验证和仿真分析,预测了正交车铣微观形貌和加工表面粗糙度的变化。该研究内容在保证合理表面形貌和表面粗糙度的前提下,为正交车铣切削参数的优选提供了理论依据和指导。(2)正交车铣切削层几何形状仿真与建模的研究。根据正交车铣的运动规律,结合NX 8.5软件提出了正交车铣切削层几何形状的仿真方法,并进行了试验验证和仿真分析。根据刀具底刃的位置,提出了正交车铣不同切削层几何形状类型的判断方法。根据正交车铣不同类型切削层几何形状的形成过程,建立了相应切削层几何形状的解析模型。该研究内容为正交车铣切削层几何形状的变化提供了定量分析依据,为正交车铣切削力的仿真提供了理论基础。(3)正交车铣切削力及加工稳定性仿真与分析。基于正交车铣切削层几何形状的解析模型,建立了正交车铣切削力解析模型,对正交车铣切削力进行了仿真和验证,分析了切削参数对正交车铣切削力的影响规律。基于再生颤振理论,建立了正交车铣动态切削力解析建模,采用完全离散法进行了正交车铣颤振稳定性建模与仿真,绘制了正交车铣加工过程的稳定性叶瓣图,分析了轴向进给量对正交车铣加工稳定性的影响。该研究内容从降低切削力和切削力波动、提高刀具耐用度的角度出发,优选了正交车铣切削参数。(4)TC21损伤容限型钛合金正交车铣的切削加工性研究。通过刀具磨损试验,确定了TC21钛合金正交车铣的优化参数。通过扫描电镜和能谱分析的手段,分析了正交车铣刀具的磨损机理。从刀具耐用度、加工效率和加工表面完整性叁方面,对TC21车削和正交车铣的结果进行了对比和分析,探讨TC21正交车铣的切削加工性。该研究内容分析和验证了正交车铣在以TC21为代表的高强韧性难加工材料上的加工优势。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-10-01）
丁燕,梁军,邓凯,柏林,戴振东[5]（2017）在《损伤容限型钛合金TC4-DT的微动磨损性能》一文中研究指出采用正交实验设计法,选择影响钛合金微动磨损的位移、载荷、频率3个主要因素,设计L16(4~5)正交表,研究钛合金TC4-DT在不同试验条件下的抗微动性能。以磨损量、摩擦因数为指标研究其微动摩擦磨损特性。结果表明:影响钛合金TC4-DT微动磨损性能的3个因素中,位移、载荷为高度显着影响,频率为显着影响。钛合金TC4-DT的微动磨损为磨粒磨损、粘着磨损和剥层磨损交互作用的结果。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2017年03期）
孙涛,傅玉灿,何磊,陈雪梅,张文光[6]（2016）在《损伤容限型钛合金的切削加工性》一文中研究指出为提高损伤容限型钛合金TC21的加工效率和已加工表面质量,通过切削力、切削温度和刀具磨损试验,分析了TC21的切削加工性和已加工表面完整性.结果表明:TC21较高的强度、硬度、冲击韧性和较低的断面收缩率、导热率等物理特性,与其网篮结构的金相组织共同作用,导致TC21的切削力和切削温度较高,造成TC21的切削加工性逊于TC4;在推荐切削参数下切削TC21,表面粗糙度R_a=0.4~0.87μm,表层金相组织未发现明显的晶粒变形,硬化层深度低于30μm,硬化程度小于15%.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2016年07期）
关艳英,鲁华,朱妍如[7]（2016）在《损伤容限型TC21钛合金切削加工工艺研究概述》一文中研究指出为克服TC21钛合金切削加工难题,促进其在航空领域的应用,中航飞机股份有限公司西安飞机分公司开展了TC21钛合金的各种机械加工工艺研究。介绍了该项研究所取得的成果,给出了TC21钛合金的锯切、车削、镗削、铣削、钻削、铰削、磨削与攻丝等各种切削加工方法的刀具选择方案和工艺参数,供同行业技术人员借鉴和参考。(本文来源于《钛工业进展》期刊2016年03期）
石晓辉[8]（2016）在《网篮组织TC18钛合金损伤容限性能及高周疲劳强度研究》一文中研究指出损伤容限设计准则是现代飞机实现低成本、长寿命安全飞行需要遵守的重要准则,随着对飞机安全性和经济性的要求日益提高,对钛合金航空结构件的损伤容限性能及高周疲劳强度要求也越来越高。钛合金网篮组织具有优异的损伤容限性能而被广泛应用于现代先进飞机的关键构件。因此,理解不同钛合金网篮组织特征对损伤容限性能及高周疲劳强度的影响因素及规律对于拓宽其在航空领域的应用意义重大。然而,由于钛合金损伤容限性能及高周疲劳强度影响因素的复杂性以及钛合金网篮组织特征参数的多样性,准确找到网篮组织特征对钛合金损伤容限性能及高周疲劳强度的影响规律成为需要解决的关键问题。本文以网篮组织TC18钛合金为例,采用实验研究、理论分析和有限元数值模拟相结合的方法,对其损伤容限性能、高周疲劳行为进行了较为深入和系统的研究。主要研究内容和结论如下:基于显微组织观察以及断口、裂纹扩展路径的分析揭示了不同网篮组织特征对合金断裂韧性以及断裂机制的影响。发现具有长且粗片状α相(长度在15μm以上,厚度约为1.5-2μm)的组织能够更有效地对主裂纹产生偏转作用。组织中长且粗的片状α相能够显著增加TC18合金断裂韧性试样的断口粗糙度以及裂纹扩展路径的曲折度,从而提高了合金的断裂抗力,是TC18钛合金获得良好断裂韧性的必要条件。综合考虑裂纹沿扩展路径所吸收的塑性功及裂纹扩展路径曲折度对断裂韧性的共同影响,提出并建立了网篮组织TC18钛合金断裂韧性的数学模型。该断裂韧性模型具有较满意的预测精度,整体预测误差在10%以内。基于模型分析发现:内部断裂抗力(裂尖塑性功)对TC18钛合金的断裂韧性起主要作用,占到总韧性的80%-95%左右。外部断裂抗力(裂纹扩展路径曲折度的贡献)对TC18钛合金的断裂韧性起次要作用,占总韧性的5%-20%左右。基于显微组织、断裂韧性试样断口和裂纹扩展路径等方面的分析,揭示了表面氧化对合金断裂韧性的影响机制。在低于600℃进行氧化处理后,合金断裂韧性变化不大。然而,在高于700℃进行氧化处理后,合金断裂韧性急剧降低,试样表面氧化层及富氧层是导致该现象的主要原因。表面氧化层和富氧层的存在能够减小断裂韧性试样剪切唇的面积,降低裂纹扩展路径的曲折度,并严重限制了断裂韧性试样侧表面裂尖塑性区尺寸及二次裂纹的形成,从而较大程度地削弱了断裂抗力。阐明了网篮组织特征对TC18钛合金在Paris区的疲劳裂纹扩展速率及疲劳裂纹扩展机理的影响。发现当AK为较低水平时,5种组织形态下合金的疲劳裂纹扩展速率差别较明显,然而当AK为较高水平时,5种组织形态下合金的疲劳裂纹扩展速率差异较小。其原因如下:在较低AK水平下,裂纹尖端塑性区较小,准解理断裂机制主导疲劳裂纹扩展过程,此时由显微组织所引起的裂纹偏折效应能够强烈影响合金的疲劳裂纹扩展速率。随着应力强度因子范围△K的逐渐增大,裂尖塑性区尺寸逐渐增大,条带机制成为疲劳裂纹扩展的主要机制,此时,由显微组织的裂纹偏转效应所引起的疲劳裂纹扩展抗力差别不大,从而导致不同工艺下合金的疲劳裂纹扩展速率愈来愈相近。最后,提出并建立了基于屈服强度和断裂真应变的疲劳裂纹扩展速率通用的Paris模型,能够较好地描述5种双重退火工艺下TC18钛合金的疲劳裂纹扩展速率。阐明了不同网篮组织特征下TC18钛合金高周疲劳裂纹萌生机制,揭示了高周疲劳裂纹萌生机制对合金疲劳强度的影响规律及影响机制。研究发现:对于TC18钛合金而言,高的屈服强度和高周疲劳条件下高的亚表面裂纹萌生概率都能对合金疲劳强度产生有利影响。亚表面裂纹萌生概率是由其显微组织形态决定的。组织中较粗大的α相是TC18钛合金网篮组织的“弱相”,为疲劳裂纹的优先萌生位置。因此,较弱相在疲劳试样中的分布决定了裂纹萌生的位置。当较弱相分布于试样表面时,疲劳裂纹将在表面萌生。当较弱相分布于试样内部时,疲劳裂纹则更倾向于在亚表面萌生。一般而言,具有较高β转变组织强度和具有少量较弱相的组织更容易实现高的亚表面裂纹萌生率。基于Abaqus软件,以最大主应力σmax(Maxps)准则作为损伤起始判据,以临界能量释放率Gc作为裂尖失效的判据,利用扩展有限元(XFEM)法模拟了断裂韧性试样裂尖的损伤及失效过程。同时,利用有限元法建立seam型裂纹,并以此来输出断裂韧性试样在失效时的裂尖应力强度因子参量,进而实现了断裂韧性预测。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-04-01）
张长清,谢兰生,陈明和[9]（2016）在《高应变速率下两种损伤容限型钛合金的动态压缩变形行为》一文中研究指出采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置在1 000~8 000s-1应变速率范围内分别对TC4-DT和TC21两种损伤容限型钛合金进行了动态压缩试验,并利用扫描电子显微镜和光学显微镜观察了其断口形貌和显微组织。结果表明:两种钛合金都表现出一定的应变速率增强、增塑效应,在相同应变速率下TC21钛合金的流变应力要比TC4-DT钛合金的大;两种钛合金均表现为剪切破坏,断口上均交替分布着韧窝区和平滑区,与TC21钛合金相比,在相同的应变速率下TC4-DT钛合金的韧窝数量更多,延伸得更长;TC21钛合金中没有明显的绝热剪切带,而TC4-DT钛合金中有明显的绝热剪切带,其宽度随应变速率的增加而增大,同时沿剪切带方向还伴随着裂纹的萌生、扩展和聚合。(本文来源于《机械工程材料》期刊2016年02期）
刘红涛[10]（2015）在《损伤容限钛合金TC21车削加工研究》一文中研究指出随着我国航空航天等先进制造业的快速发展,钛合金以其优良的性能被广泛的使用。然而这些材料对加工来说往往属于难加工材料。损伤容限钛合金TC21主要是针对航空飞行器的应用而研发的,具有高断裂韧度、高强度、低裂纹扩展速率,在航空航天领域得到了越来越广泛的应用。针对这种情况,本文对TC21棒料的切削参数、刀具磨损及表面完整性等内容进行了探究。本文以刀具后刀面的VB值及被加工工件的表面粗糙度为判据,并采用了单因素试验及正交实验尝试优选车削工艺参数。研究结果表明进给速度(走刀量)对于粗糙度的影响最大,切削速度对刀具磨损的影响最大,大的切深可以提高切削效率但是过大后会导致刀具产生裂纹从而导致突然崩刀影响加工质量。论文对刀具的微观磨损机理进行了探究,通过扫描电子显微镜分析对比得知,只通过工具显微镜测量VB值是无法全面反应刀具磨损情况的。通过对实验中刀具的磨损形态及能谱分析确认了粘结磨损是刀具前刀面主要的磨损机理,而刀具后刀面主要以磨粒磨损方式为主。在文章的最后,围绕如何选取合适的表面完整性特征参数准确的评价零件的加工质量的问题,通过车削试验件的表面完整性及其疲劳强度的试验研究,探讨了表面完整性对于疲劳强度的影响。在分析显微硬度、残余应力、表面粗糙度等多个表征参数后,最终发现表面粗糙度对于疲劳强度影响最大,而采用抛光工艺后可以有效的提升试验件的疲劳强度。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01）
损伤容限型钛合金论文开题报告
（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：
采用激光沉积制造技术制备TA15钛合金裂纹扩展速率(da/dN)以及平面应变断裂韧度(KIC)试样,采用金相显微镜(OM)以及扫描电子显微镜(SEM)观察微观组织与断口形貌。结果表明:沿沉积高度方向,组织呈现典型的β晶粒外延生长,β晶粒内部为α/β片层及集束组成的网篮组织;三种扩展方向下,YOZ面裂纹扩展速率最快,XOY面裂纹具有较低的扩展速率;平面应变KIC受裂纹预制扩展方向和β晶粒位向影响,表现为各向异性。裂纹扩展平面垂直β柱状晶时,KIC最大达86.36 MPa·m~(1/2),当β柱状晶位于裂纹扩展平面内,且平行于裂纹扩展方向时,KIC值为77.19 MPa·m~(1/2),β柱状晶垂直于裂纹扩展方向时,其对裂纹阻滞作用弱,KIC最小为56.16 MPa·m~(1/2)。
（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。
损伤容限型钛合金论文参考文献
[1].冯新,马英杰,李建崇,丁贤飞,南海.铸造、锻造和粉末冶金TC4钛合金损伤容限行为对比研究[J].精密成形工程.2018
[2].杨光,刘佳蓬,钦兰云,任宇航,王维.激光沉积TA15钛合金损伤容限性能研究[J].应用激光.2018
[3].孙涛,秦录芳,傅玉灿.涂层刀具高速车削损伤容限型钛合金的试验研究[J].组合机床与自动化加工技术.2017
[4].孙涛.损伤容限型钛合金正交车铣加工的基础研究[D].南京航空航天大学.2017
[5].丁燕,梁军,邓凯,柏林,戴振东.损伤容限型钛合金TC4-DT的微动磨损性能[J].中国有色金属学报.2017
[6].孙涛,傅玉灿,何磊,陈雪梅,张文光.损伤容限型钛合金的切削加工性[J].上海交通大学学报.2016
[7].关艳英,鲁华,朱妍如.损伤容限型TC21钛合金切削加工工艺研究概述[J].钛工业进展.2016
[8].石晓辉.网篮组织TC18钛合金损伤容限性能及高周疲劳强度研究[D].西北工业大学.2016
[9].张长清,谢兰生,陈明和.高应变速率下两种损伤容限型钛合金的动态压缩变形行为[J].机械工程材料.2016
[10].刘红涛.损伤容限钛合金TC21车削加工研究[D].哈尔滨工业大学.2015