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1、中圖分類號(hào)：V232.4論文編號(hào)：102870215-S108學(xué)科分類號(hào)：080203碩士學(xué)位論文超塑性成形對(duì)TC4鈦合金板材力學(xué)性能影響研究研究生姓名盧坤林學(xué)科專業(yè)航空宇航推進(jìn)理論與工程研究方向結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動(dòng)指導(dǎo)教師劉小剛副教授南京航空航天大學(xué)研究生院能源與動(dòng)力學(xué)院二О一五年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringResearchonMechanicalPropertiesofTC4TitaniumAlloyP
2、lateafterSuperplasticFormingAThesisAerospacePropulsionTheoryandEngineeringbyLuKunlinAdvisedbyAssociateProfessorLiuXiaogangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表
3、或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)應(yīng)用到航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件中，其中鈦合金超塑性成形結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等構(gòu)件中逐步得到應(yīng)用，這也為此類構(gòu)件的強(qiáng)度評(píng)估提出了更高要求。本文以TC4鈦合金板材為研究對(duì)象，研究了超塑性成形工藝過程對(duì)其靜強(qiáng)度性能及疲勞
4、性能的影響規(guī)律。本文對(duì)TC4板件進(jìn)行了超塑性拉伸，獲得了不同變形率下的超塑性拉伸試驗(yàn)件；再對(duì)超塑性拉伸后的試驗(yàn)件進(jìn)行室溫下的靜力學(xué)試驗(yàn)，研究了超塑性拉伸不同變形率對(duì)TC4板件屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度以及斷后延伸率的影響規(guī)律。對(duì)超塑性拉伸后的試樣進(jìn)行金相試驗(yàn)，獲得了平均晶粒直徑隨超塑性變形率的變化規(guī)律。將超塑性成形過程分成高溫循環(huán)過程及大變形過程兩部分，基于Hall-Petch公式及加工硬化速率與應(yīng)變之間的關(guān)系推導(dǎo)了超塑性成形后材料屈服強(qiáng)度的計(jì)算表達(dá)式，并根據(jù)本文的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)該表達(dá)式進(jìn)行了驗(yàn)證，公式預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。文中還對(duì)TC4板件進(jìn)行了超塑性氣脹成形試驗(yàn)，獲得
5、了減薄均勻的波紋板件。分別進(jìn)行了原材料、只經(jīng)過高溫循環(huán)以及經(jīng)過超塑性成形等三種狀態(tài)下TC4材料的軸向拉伸疲勞試驗(yàn)，研究了超塑性成形過程對(duì)TC4板件疲勞性能的影響。關(guān)鍵詞：TC4鈦合金，超塑性成形，屈服強(qiáng)度，變形率，應(yīng)力疲勞壽命I超塑性成形對(duì)TC4鈦合金板材力學(xué)性能影響研究ABSTRACTWiththedevelopmentoftheaviationenginetechnology,andtheincreaseofthrustweightratio,moreandmorenewstructureandtechnologyhavebeenappliedtoaviatio
6、nengine.Superplasticformingstructurehasbeingusedinfanbladesandsomeothercomponentoftheenginestepbystep.ThusstrengthassessmentappliedtoSPFstructuremustbeputforwardtoo.ThispapertakesTC4titaniumalloyasresearchobjectandresearcheshowtheSPFprocessinfluencethemechanicalpropertiesofTC4titaniuma
7、lloy.ViatheSPFtensileofTC4boardpieces,wegotTC4pieceswithdifferentSPFdeformationrate.Andthenwedidstatictensiletesttoabovepieces.Inthiswayweresearchedthechangingrulesofyieldstrength,extensionstrengthandelongationrateofTC4alloybeforeandaftersuperplasticdeformation.Wegotrulesofgraindiame
