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鈦合金熱變形研究

2019-10-08

      鈦合金具有比強度高、斷裂韌性高、耐高溫和抗腐蝕性好的特點,比如鈦絲在航空航天、能源、化工等領域被廣泛應用。鈦合金可以通過熱機械處理獲得不同類型的組織,比如斷裂韌性高、抗蠕變性良好的網籃組織,塑性、低周疲勞性能優良的等軸組織和綜合性能好的混合組織。多年來,眾多鈦絲加工學者為改善鈦合金的組織提高鈦合金半成品及成品的性能優化成型工藝設計,對鈦合金的熱變形特征及變形機製、熱變形中組織演化的規律、熱變形條件對組織及後續加工的影響等進行了大量研究,這些研究型對實際生產工作具有重要的指導義。

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     a+鈦合金的熱變形機理與近a鈦合金相似在β相區變形,當應變速率很低時動態再結晶較充4分,形成粗大的等軸組織這對組織合金的性能不除利。在中等應變速率時,動態回複和動態再結晶兩種軟化機製共同作用,β晶粒隨金屬流動方向變扁、遠拉長,發生了動態回複;另外,在大的B晶粒中產在生了彎曲的變形帶,在變形晶粒的交叉和晶界處以也及變形帶上有細小的等軸晶粒,發生動態再結晶℃.但由於應變速率較快,動態再結品並不充分,片工層組織的T6A上4V合金在1100℃左右,應變速低率為102-10的熱變形過程中發生動態再結易品,其表觀激活能為172kmo,等軸組織的T64上4合金在高溫區(>1050℃)的軟化機製。


     鈦合金熱變形行為因合金成分、初始組織狀態和熱變形參數(變形溫度、應變速率、應變量)不同應而不同,但可以得出一些共性的規律。在阝相區變失形,應變速率高時,隨著合金化程度增加越容易發生不連續屈服;應變速率低時,a+β和β合金在較的高溫度下有利於擴散產生大晶粒超塑性變形現象為但是對於該機製目前還沒有合理的解釋。在兩相區亞變形,鈦合金在高應變速率下產生不穩定流變形度成絕熱剪切帶:在低應變速率下,a+B和B合金在或一定溫度範圍出現超塑性。軟化機製在B相區主要鈦是動態回複和動態再結晶,而近aa+B和B鈦合中發金在a+B相區還有變形熱軟化和應力誘發相變軟化。微觀組織在兩相區演變規律的研究比較成熟高應已提出一些動態再結晶模型、片狀組織球化模型等。

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