TC11钛合金片层组织热变形球化机制

采用TEM、SEM和EBSD等组织分析技术研究了β退火态片层组织TC11钛合金两相区热变形球化过程中组织的精细结构和晶界特征.结果表明,片层组织的球化过程包括α片内小角度晶界形变和回复亚结构的形成、β相沿亚晶界扩散和晶界滑动作用下片层的解体以及晶界扩散和滑动驱动下α晶粒的球化和组织的均匀化.EBSD测试结果揭示了片层组织两相区热变形的球化机制为α相的连续动态再结晶和β相的动态回复或不连续动态再结晶过程.     

钛合金中α片层球化分数敏感性分析（英文）

基于机理型微观组织模型与梯度算法建立钛合金中α片层球化分数敏感性分析函数,将该函数应用于TC17合金中片层组织球化分数的敏感性分析。基于扫描电镜观测结果定量分析TC17合金等温压缩过程中工艺参数对球化分数的影响规律,并采用遗传算法优化其敏感性分析函数的材料参数。结果表明:当变形温度为1083 K、应变速率为0.01 s~(-1)、应变为1.2时,TC17合金片层α组织几乎完全转变为等轴α晶粒;随着应变速率的增加,片层α球化分数减少,这主要因为较低的应变速率为动态球化提供了足够的时间;而变形温度对片层α球化分数的影响受应变速率控制。此外,TC17合金片层α球化分数关于应变、变形温度和对数应变速率微分的预测结果与试验结果相吻合。     

热轧TC21板材中α相形貌的演变

研究了具有片层α组织TC21钛合金在β和α+β相区热轧制后的组织演变规律及其片层组织的球化机制。结果表明:变形温度及应变对具有片层α组织的TC21钛合金断裂及球化具有显著影响。当变形温度为990℃时,在β相区发生变形;当应变不小于0.51时,平行轧向和晶界附近的片层α组织首先发生断裂、球化,晶内片层α组织被压弯变形;当在接近相变点(即950℃)变形,应变达到0.92时,片层α组织发生球化;当在两相区较低温度,即910℃和870℃变形时,片层α取向杂乱,且被压弯成手风琴状,未发现球化。TEM观察分析发现,具有α片层组织的TC21钛合金球化过程是一个复杂过程,首先,通过动态回复或是晶界滑移使得α片层中形成α/α界面;然后,β相通过亚晶界楔入α片层,α片层解体;最后,通过物质末端迁移,发生球化。     

TC17钛合金在热变形过程中的组织演变规律

为了揭示变形程度和变形温度对β预制坯针状组织的影响规律,在800、820、840和860 ℃这4个不同温度以及20%、40%、60%和80%这4个不同应变量进行小饼等温压缩试验.研究结果表明:变形程度是影响TC17钛合金球化的主要因素.在变形量为40%～60%时,片状α组织受到剪切作用并发生动态再结晶;当变形量大于60%时,组织发生有效球化.在800～860 ℃温度范围内,变形温度越高,越有利于组织球化.     

Static Globularization of TC11 Alloy during Hot Working Process

研究TC11钛合金片层组织在两相区980～850℃,0.001,0.01和0.1s-1应变速率条件下的热变形组织以及在不同温度退火过程中静态组织的演变规律和机制。结果表明,温度较高、应变速率较慢的条件下,动态球化过程进行得较充分,退火组织的球化分数主要取决于变形过程中的动态球化过程;温度较低、应变速率较快的条件下,动态球化过程不能充分进行,则退火后的球化分数取决于变形状态和退火过程中的静态球化过程。α晶粒尺寸则主要取决于退火温度和时间。进一步对比分析动静态球化组织的EBSD测试结果,表明退火静态球化的机制是β相的静态再结晶和α相的静态回复,以及随后的球化和聚集粗化过程。     

新型Ti5321合金片层组织的热变形行为

为研究具有原始粗片层组织的Ti5321合金热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,在Gleeble-2800型热模拟试验机上进行高温热压缩试验,试验温度790~850 ℃,应变速率为0.01~1 s-1,变形量为30%~70%。结果表明：Ti5321合金的软化机制与片层组织球化和动态再结晶有关,变形量和变形温度是影响合金片层组织球化及β再结晶的主要因素。同一变形温度和应变速率下,随着变形量的增大.会出现片层α相球化及β相再结晶现象。当应变速率和变形量相同时,低温变形主要发生的是片层α相球化行为,高温变形发生的是β相的再结晶。     

片层组织TA15钛合金的热变形行为及组织球化

采用Gleeble-3500型热模拟试验机对片层组织TA15钛合金进行等温恒应变速率压缩试验,研究其在两相区860～970℃和应变速率0.01～1 s~(-1)范围内的热变形行为和组织球化过程。结果表明:片层组织TA15合金两相区变形应力对温度和应变速率很敏感,应力峰值高于等轴组织合金变形时的峰值,而且其前后应力的硬化率和软化率随着温度的降低和应变速率的增大而逐渐增大。应变对片层组织球化的影响最显著,在本实验条件下,片层组织开始球化的临界应变为0.34～0.59,完全球化需要的应变为3.4～6.8。TA15片层组织两相区变形应力的软化主要原因是片层组织球化和弯折。     

置氢TC17钛合金组织演变规律及高温变形行为

为了改善了TC17钛合金热加工性能,对TC17钛合金进行了置氢处理,通过金相观察和X射线衍射分析,研究了置氢后TC17钛合金的微观组织及相转变规律,在变形温度800～860℃、应变速率0.001～0.1 s^-1的条件下,对置氢TC17钛合金进行了高温压缩试验,研究了置氢TC17钛合金的热变形行为,并对其热变形激活能进行了计算分析。结果显示,TC17钛合金原始组织为典型的网篮组织,由α+β相组成,随着氢含量的增加,针状α相数量减少,β相增多,当氢含量超过0.40%(质量分数)时,钛合金中依次出现了γ氢化物和δ氢化物。置氢TC17钛合金不仅是温度敏感型材料、速率敏感型材料,也是氢含量敏感型材料,在氢含量0.2%时,峰值应力达到最小值,与原始合金相比,变形温度可降低40℃,应变速率可提高1个数量级。同时,氢含量0.2%的TC17钛合金变形激活能也达到最小值162 kJ/mol,其热变形软化机制为动态回复。     

TC4-DT钛合金的热变形行为研究

利用Gleeble-1500型热模拟压缩试验机,研究了TC4-DT合金在750～950℃、应变速率为0.001～10 s-1、变形量为50%条件下的热变形行为,分析了该合金的流变应力变化特点及显微组织演变规律,建立了该合金的Arrhenius型本构方程.结果表明:流变应力随变形温度降低及应变速率增大而升高;变形温度与应变速率对TC4-DT合金显微组织影响显著,随着变形温度的升高及应变速率的降低,片层组织球化现象越明显;应变速率敏感指数随变形温度的升高而增大;在本实验条件下,TC4-DT合金的热变形激活能为603.51 kJ/mol,表明该合金的热变形主要是由高温扩散以外的过程控制,认为有动态再结晶发生.     

应变量对TC17钛合金高温性能及片状α相演变的影响

在两相区对TC17钛合金进行了变形量分别为0、20%、40%、60%、80%的等温变形,同一制度热处理(820℃×4 h/WQ+630℃×8 h/AC)后,测试了400℃拉伸性能,观察了显微组织,研究α+β两相区应变量对TC17钛合金高温拉伸性能和片状α相演变影响研究。结果表明:TC17钛合金在两相区经历不同的应变量变形和同一热处理后,组织演变的主要特征是片状α相球化,球化分数随应变量的提高而增加;400℃拉伸强度和塑性则随着应变量提高而提高;定量分析α相球化分数与400℃拉伸性能的关系发现两者之间符合线性关系,通过数据拟合建立了抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率与α相球化分数关系的数学表达式。