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《高能噴丸表面納米化對tc4合金疲勞性能的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要鈦合金由于具有高的比強(qiáng)度、優(yōu)良的耐蝕性和良好的高溫性能等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代航空航天、軍事和民用工業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。其中Ti．6A!一4V(TC4)合金應(yīng)用最為廣泛，占整個(gè)鈦合金的50％以上。材料或構(gòu)件在使用過程中，常受到多次重復(fù)變化的載荷作用，應(yīng)力水平雖然沒有超過材料的強(qiáng)度極限，甚至比彈性極限還低的情況下就可能發(fā)生破壞，即材料發(fā)生了疲勞破壞。所以采用有效的工藝手段提高鈦合金的疲勞強(qiáng)度在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的意義。通過普通噴丸和滾壓等手段可以在一定程度上提高金屬疲勞強(qiáng)度。盧柯等提出了通過高能噴丸實(shí)現(xiàn)材料的表面納米化的技術(shù)，高能噴丸技術(shù)具有操作簡單、耗能少、效率高、適用面廣等優(yōu)點(diǎn)
2、。本文的目的就是通過高能噴丸強(qiáng)化工藝實(shí)現(xiàn)TC4鈦合金表面納米化，并研究表面納米化對TC4疲勞強(qiáng)度的影響。、本試驗(yàn)采用高能噴丸強(qiáng)化工藝，．對等軸狀和層片狀TC4合金進(jìn)行表面納米化處理，測試其旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限，通過X．射線衍射儀、掃描電鏡、顯微硬度儀等手段，對高能噴丸表面納米化后的試樣進(jìn)行分析，通過掃描電鏡對斷口形貌進(jìn)行了觀察與分析，結(jié)論如下：(1)采用的噴丸工藝參數(shù)：高能噴丸采用F1．0mm的鉻鉬合金鋼丸，彈丸速度為50m／s，噴丸時(shí)間為2h和8h；復(fù)合噴丸采用F0．5mm的鉻鉬合金鋼丸，彈丸速度為50m／s，噴丸時(shí)間為30rain。(2)高能噴丸強(qiáng)化工藝可以在TC4合金表面制備出一
3、定厚度的納米層，納米尺寸可達(dá)到20nm。(3)高能噴丸強(qiáng)化使材料表面的硬度提高，出現(xiàn)硬化層。高能噴丸強(qiáng)化使材料的表層的硬度明顯高于基體，且噴丸時(shí)間越長，材料的硬度越高。∽高能噴丸強(qiáng)化明顯提高等軸狀TC4合金的疲勞強(qiáng)度，可能是由于高能噴丸造成的損傷嚴(yán)重使層片狀TC4鈦合金的疲勞極限降低。(5)材料表面納米硬化層和殘余壓應(yīng)力對材料疲勞強(qiáng)度的提高起積極作用，而表面粗糙度和損傷對疲勞極限的提高起負(fù)面作用。在噴丸過程中造成了不可修復(fù)的損傷，嚴(yán)重影響材料的疲勞極限。(6)RESP改善了材料表面的粗糙度，部分修復(fù)了表面損傷，使TC4鈦合金的疲勞強(qiáng)度有所提高。關(guān)鍵詞：TC4合金；高能噴丸；表面納米
4、化；疲勞極限人連交通大學(xué)工學(xué)碩十學(xué)位論文AbstractDuetothehi．ghspccific’strength，excellentcorrosionresistanceandgood‘hightemperatureperformanceetc．，Titaniumalloyshavebeenwidelyusedinmodemaerospace，militaryandcivilianindustry，amongwhich，Ti·6A1·4V(TC4)isthemostwidelyusedonethatexceed50％ofalltheapplications．Materialso
5、rcomponentsoftensubjecttorepeatedloadsduringservice，thoughthestresslevelsdoesnotexceedthestrengthlimitmaterials，destroymaytakeplaceevenundertheelasticlimit，namely，fatiguefailureOCCURS．Therefore，toimprovethefatiguestrengthoftitaniumalloyinindustrialproductionbyusingofeffectivetechnologyhasanimp
6、ortantmeaning．Fatiguestrengthofmetalscanbeimprovedbysomeordinaryprocess，suchasshotpeeningorcoldrollingetc．．Anewtechniqueofsurfacenanocrystallization(SNC)inducedbyhigh-energy-shot—peeening(rmsP)hasbeenadvancedbyK．LUctalyearsago．Thetechniquehastheadvantagesofsimpleoperation，lesspowerconsumption，
7、highefficiencyandwideapplicationrangeetc．SothatthemainpurposeofthispaperistorealizetheSNCofTC4bymeansofHESPtechnology，andtostudytheeffectofSNConthefatiguestrengthofTC4．Inthisstudy，equiaxedstructuredandlamellae—shapedstructuredTC4alloywe
