📄Работа №78281
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
материаловедение
Объем:
56 листов
Год:
2017
Просмотров:
299
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 5
1.2 МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 13
1.3 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 15
1.3.1 СТРОГАНИЕ 16
1.3.2 ТОКАРНАЯ ОБРАБОТКА 17
1.3.3 СВЕРЛЕНИЕ 17
1.3.4 ФРЕЗЕРОВАНИЕ 18
1.3.5 ШЛИФОВАНИЕ 18
1.4 ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (ТМО) 21
1.5 ОБРАБОТКА ТИТАНА РЕЗАНИЕМ 25
2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 29
2.1 ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЗАНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ 29
2.2 DEFORM-3D 31
2.3 Постановка начальных и граничных условий 32
2.3 Экспериментальное оборудование 35
2.3.1 Токарный станок с ЧПУ Optimum D280 CNC Pro 35
2.3.2Тепловизор ThermoPro TP8 36
2.3.3 Микроскоп Olympus cx41 37
2.3.4 Твердомер по Виккерсу HVS-10 39
3 Результаты исследования 40
3.1 Результаты моделирования методом конечных элементов 40
3.2 Термограммы 43
3.3 Зависимость температуры от режимов резания 46
3.4 Микро структура нано структурированного титанового сплава ВТ1-0 после точения
с различными режимами резания 47
3.5 Твердость нано структурированного титанового сплава ВТ1-0 50
Заключение 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 5
1.2 МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 13
1.3 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 15
1.3.1 СТРОГАНИЕ 16
1.3.2 ТОКАРНАЯ ОБРАБОТКА 17
1.3.3 СВЕРЛЕНИЕ 17
1.3.4 ФРЕЗЕРОВАНИЕ 18
1.3.5 ШЛИФОВАНИЕ 18
1.4 ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (ТМО) 21
1.5 ОБРАБОТКА ТИТАНА РЕЗАНИЕМ 25
2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 29
2.1 ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЗАНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ 29
2.2 DEFORM-3D 31
2.3 Постановка начальных и граничных условий 32
2.3 Экспериментальное оборудование 35
2.3.1 Токарный станок с ЧПУ Optimum D280 CNC Pro 35
2.3.2Тепловизор ThermoPro TP8 36
2.3.3 Микроскоп Olympus cx41 37
2.3.4 Твердомер по Виккерсу HVS-10 39
3 Результаты исследования 40
3.1 Результаты моделирования методом конечных элементов 40
3.2 Термограммы 43
3.3 Зависимость температуры от режимов резания 46
3.4 Микро структура нано структурированного титанового сплава ВТ1-0 после точения
с различными режимами резания 47
3.5 Твердость нано структурированного титанового сплава ВТ1-0 50
Заключение 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
📖 Введение
Титан его сплавы нашли применение во многих отраслях промышленности. К настоящему времени в мире разработана и используется достаточно широкая номенклатура титановых сплавов, различающихся по химическому составу, структуре и свойствам. Титановые сплавы являются одним из основных конструкционных материалов, применяемых в настоящее время в разных отраслях промышленности. Широкое их использование связано с присущими титану и его сплавам комплексу свойств - высокая удельная прочность, коррозионная стойкость во многих агрессивных средах, немагнитность, хорошая жаропрочность при температурах эксплуатации до 500-600оС.
Более эффективное использование титановых сплавов возможно при снижении затрат на производство из него полуфабрикатов и изделий. Весомый вклад в стоимость изделия вносят технологические операции при изготовлении полуфабрикатов, такие как фасонное литье, пластическая деформация, сварка, механическая и термическая обработка. Каждая из этих операций характеризуется определенным комплексом таких технологических свойств, как литейные, деформационные, свариваемость, мех обрабатываемость, прокаливаемость.
Особенностью субмикрокристаллического и нано структурного состояний, полученных в металлах и сплавах воздействием ИПД, является активизация диффузионных процессов. Ряд экспериментов показывает, что возрастание влияния диффузии на эволюцию структуры, связанной с миграцией границ зерен, зёрнограничной сегрегацией атомов примесей, изменением размеров микропор, релаксацией внутренних напряжений и выделением вторичных фаз, в таких состояниях связано не только с большей площадью межзеренных областей, но и с увеличенной скоростью диффузии по границам зерен в сравнении с крупнокристаллическим состоянием [11]. Эта особенность является причиной понижения температур проявления
«высокотемпературных» диффузионно-контролируемых механизмов
пластической деформации, например, таких, как зёрнограничное проскальзывание до температур, близких к комнатным. Последнее позволяет использовать контролируемые диффузией процессы как инструмент реализации сверх пластичности и целенаправленного формирования структурно-фазовых состояний, обеспечивающих повышение прочности при сохранении или, в некоторых случаях, увеличении пластичности при достаточной термической стабильности структуры. Однако использование указанных особенностей требует установления зависимостей характеристик диффузии по межзёреным областям от температуры, среднего размера зерен, химического состава и структурного состояния внутренних границ раздела. Интерпретация результатов экспериментальных исследований в этом случае серьезно затруднена, прежде всего в связи со сложностью полного описания дефектной структуры СМК- и НК-материалов, полученных воздействием пластической деформацией. Последнее связано с тем, что в такой структуре присутствуют нерелаксированные остаточные напряжения, возможна неоднородность состава и другие особенности, наблюдаемые в гетеро системах[1].
Цель работы: определить режимы резания, исключающие рост зерна у нано структурированных титановых сплавов
Более эффективное использование титановых сплавов возможно при снижении затрат на производство из него полуфабрикатов и изделий. Весомый вклад в стоимость изделия вносят технологические операции при изготовлении полуфабрикатов, такие как фасонное литье, пластическая деформация, сварка, механическая и термическая обработка. Каждая из этих операций характеризуется определенным комплексом таких технологических свойств, как литейные, деформационные, свариваемость, мех обрабатываемость, прокаливаемость.
Особенностью субмикрокристаллического и нано структурного состояний, полученных в металлах и сплавах воздействием ИПД, является активизация диффузионных процессов. Ряд экспериментов показывает, что возрастание влияния диффузии на эволюцию структуры, связанной с миграцией границ зерен, зёрнограничной сегрегацией атомов примесей, изменением размеров микропор, релаксацией внутренних напряжений и выделением вторичных фаз, в таких состояниях связано не только с большей площадью межзеренных областей, но и с увеличенной скоростью диффузии по границам зерен в сравнении с крупнокристаллическим состоянием [11]. Эта особенность является причиной понижения температур проявления
«высокотемпературных» диффузионно-контролируемых механизмов
пластической деформации, например, таких, как зёрнограничное проскальзывание до температур, близких к комнатным. Последнее позволяет использовать контролируемые диффузией процессы как инструмент реализации сверх пластичности и целенаправленного формирования структурно-фазовых состояний, обеспечивающих повышение прочности при сохранении или, в некоторых случаях, увеличении пластичности при достаточной термической стабильности структуры. Однако использование указанных особенностей требует установления зависимостей характеристик диффузии по межзёреным областям от температуры, среднего размера зерен, химического состава и структурного состояния внутренних границ раздела. Интерпретация результатов экспериментальных исследований в этом случае серьезно затруднена, прежде всего в связи со сложностью полного описания дефектной структуры СМК- и НК-материалов, полученных воздействием пластической деформацией. Последнее связано с тем, что в такой структуре присутствуют нерелаксированные остаточные напряжения, возможна неоднородность состава и другие особенности, наблюдаемые в гетеро системах[1].
Цель работы: определить режимы резания, исключающие рост зерна у нано структурированных титановых сплавов
✅ Заключение
В результате выполнения ВКР провели анализ и разработана методика моделирования методом конечных элементов, освоен функционал системы DEFORM, проведен вычислительный эксперимент по моделированию точения с различными режимами резания .
Проведен натурный эксперимент по точению титанового сплава ВТ1-0, подтвердивший адекватность вычислительного эксперимента.
Исследована микроструктура и твердость титанового сплава ВТ1-0 после точения с различными режимами резания.
В результате проведенных исследований установлено что максимальная температура резания в поверхносном слое образца при точении в выброном диапозоне режимов резания изменяется от 663 до 1000 С.
Установлено что повышение температуры резания свыше 700 С приводит к частичному росту зерен и ухудшению механических свойств.
Таким образом рекомендуемым режимом резания при точении наноструктурированного титанового сплава ВТ1-0 является: У=60м/мин; 1=0.2мм.
Проведен натурный эксперимент по точению титанового сплава ВТ1-0, подтвердивший адекватность вычислительного эксперимента.
Исследована микроструктура и твердость титанового сплава ВТ1-0 после точения с различными режимами резания.
В результате проведенных исследований установлено что максимальная температура резания в поверхносном слое образца при точении в выброном диапозоне режимов резания изменяется от 663 до 1000 С.
Установлено что повышение температуры резания свыше 700 С приводит к частичному росту зерен и ухудшению механических свойств.
Таким образом рекомендуемым режимом резания при точении наноструктурированного титанового сплава ВТ1-0 является: У=60м/мин; 1=0.2мм.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.