《鈦合金巨觀性能與組織特徵應變局部化關聯關係》是依託中國礦業大學，由吉喆擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鈦合金巨觀性能與組織特徵應變局部化關聯關係
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吉喆
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
組織特徵應變局部化是深入認識鈦合金微觀組織與巨觀性能關係迫切需要研究解決的關鍵基礎問題。綜合採用實驗、理論和有限元仿真方法，研究基於鈦合金真實組織特徵形態結構建模和本構建模的方法，建立組織特徵應變局部化帶仿真的有限元模型；研究組織特徵形態、尺寸、分布、含量和性能等多因素耦合與應變局部化帶關聯關係並揭示其影響規律；基於應變局部化帶的量化分析，研究組織特徵應變局部化帶對鈦合金巨觀性能的影響規律；研究建立基於應變局部化帶最佳化設計鈦合金微觀組織的方法和理論，實現通過鈦合金微觀組織控制應變局部化帶最佳化鈦合金巨觀性能。該研究對發展鈦合金微觀組織與巨觀性能關係具有重要的意義，並可為航空航天用鈦合金的組織設計和高性能製備提供依據。
結題摘要
微觀結構不均性導致的局部化變形對鈦合金性能有顯著的影響。局部化變形耦合了微觀結構幾何參數和性能的影響，因此研究揭示組織特徵參數對局部化變形的影響，並分析局部化變形對鈦合金性能的影響規律和機理，是一種新的建立鈦合金組織性能關係的方法。發展了真實微觀組織幾何建模和本構建模的方法，建立了基於真實組織的有限元模型，在施加周期性邊界條件的基礎上，通過巨觀拉伸曲線驗證了模型的可靠性。在建立的真實微觀組織有限元模型的基礎上，揭示了組織特徵對局部化變形的影響和不均勻變形演變規律；基於局部化變形，定量揭示了微觀組織特徵以及組織特徵界面對鈦合金巨觀性能的影響規律；通過實驗獲得了等軸α相不變，片層α相局部化變形模式，以及等軸α相含量和片層α相尺寸同時變化時，微觀結構的局部化變形模型，分析了微觀結構局部化變形對鈦合金巨觀性能的影響，得到了獲得良好韌性的微觀結構體積比；在定量表征局部化變形的基礎上，得到了微觀組織參數與材料性能的關係圖，實現了鈦合金組織的最佳化設計。研究成果對建立準確的鈦合金組織性能關係，最佳化鈦合金組織，發展高性能鈦合金具有重要的科學與實際意義。
