1. 研究目的与意义
置氢钛合金应用技术在改善钛合金组织结构、力学性能以及加工性能上具有显著优点,能够提高钛合金的使用性能,降低钛产品的制造成本,提高钛合金的加工效率。
并已成功地用于钛合金产品的生产上。
具有很高的技术经济效益和良好的应用背景。
2. 国内外研究现状分析
国内钛合金研究水平与国外相当,在某些方面甚至比国外还要强,如在新型钛合金研究方面,国内近10年非常活跃,而国外很少开展新型钛合金研究。国内在老合金挖潜方面远远落后于国外,而国内较少开展老合金的挖潜研究工作。钛的应用技术远落后于国外。军事用钛比例低,民用钛领域相对较窄。
国内钛合金的总体性能不低于国外,高温钛合金研发主要集中在600℃高温钛合金。600℃高温钛合金研究对象主要是ti60和ti600。高强钛合金研究主要在tb8(β21s)、tc18(bt22)高强钛合金、tc21高强高韧损伤容限型钛合金等。
在船用钛合金上,我国研制出一些具有自己特色的不同强度级别的近α型船用耐蚀钛合金ti75、ti31、ti-b19、ti91、ti70和ti80,都有很强的拉伸性能、断裂韧性、应力腐蚀抗力和低周疲劳性能。
3. 研究的基本内容与计划
内容:(1)掌握钛合金材料的力学性质,了解钛合金的动态性能测量技术的发展现状;
(2)熟悉钛合金的热氢处理技术;
(3)理解分离式霍普金森压杆测量实验的基本原理及基本方程;
4. 研究创新点
钛合金热氢处理技术是以氢作为临时合金化元素,通过控制钛氢系统中置氢量、存在状态及相变过程,实现钛氢系统最佳组织结构,从而改善钛合金加工性能的一种新工艺、新方法。经过热氢处理的钛合金,又称为置氢钛合金。为了充分认识置氢钛合金在高应变率下的力学性能,本文采用分离式Hopkinson压杆技术(SHPB)研究了置氢钛合金在应变率5000~15000s-1
范围内动态压缩曲线及特性参数,建立了材料的高应变率下分段线弹塑性本构关系,为置氢钛合金的实际应用提供参数支持。
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