Ti3Al基合金在近等温变形过程中的组织变化规律

对锻态Ti3Al基合金进行了压缩实验,研究其在近等温变形过程中的组织变化规律.结果表明随着变形温度的升高,初生α2条变粗,且大部分α2相趋于等轴状.尽管应变速率对α2相的含量影响不大,但对其尺寸和形貌却有较大的影响.较高的应变速率能够增加畸变能,有利于细化晶粒.由于10%的变形量较小,只有较少量位于有利变形方向的条状α2相被破碎而呈现出等轴状.而当变形量从10%增加到30%时,α2相颗粒均为等轴状,其尺寸随着变形量的增加先减小后增大.尺寸增大的原因是由于两个相互独立的硬α2相之间的软β相在变形力的作用下被挤开而靠近,最终靠扩散长大成一体;或是初生α2相在缓慢变形过程中吞并其周围新生的细小α2相而长大.     

Ti-24Al-17Nb-0.5Mo合金激光熔凝处理后的组织特征

采用不同工艺对Ti3Al-Nb合金进行了激光熔凝实验.分别运用OM,SEM,XRD和EP对熔化区显微组织进行了观察与分析.结果表明,熔化区由成分偏离平衡成分的β相组成,呈弧形分层特征,有贯穿层间的晶界;晶粒中有特征尺寸为400-750 nm的柱状亚结构和等轴亚结构.基于三维热传导模型,借助Mathematic 4.0计算软件对熔池形状和温度分布进行了数值模拟,计算结果与实验吻合.     

TA15钛合金等温近β变形行为及微观组织演化

通过热模拟压缩实验研究了TA15钛合金等温近β变形行为和微观组织演化,定量分析揭示了近β变形温度、应变速率、变形量对TA15合金流动应力和微观组织的影响。结果表明:在近β变形过程中,变形温度升高,应变速率降低,将抑制动态再结晶过程,促进动态回复过程;变形温度降低,应变速率升高,将抑制动态回复过程,促进动态再结晶过程。变形温度是影响等轴α相含量,晶粒尺寸和平均轴比的主要因素,增加应变速率对等轴α相晶粒细化的作用并不明显。在近β温度区间,建立了等轴α相含量和晶粒尺寸与变形温度关系的经验模型。研究结果可为TA15钛合金等温近β成形工艺优化控制提供依据。     

热处理对B2相区等温锻造Ti-22Al-25Nb合金组织和性能的影响

研究了B2单相区等温锻造Ti-22Al-25Nb(原子分数)合金经不同固溶加时效热处理工艺处理后,其显微组织的演变和力学性能的变化。研究结果表明,随着固溶温度的升高,Ti-22Al-25Nb合金组织中一次板条状O相变短变粗,体积分数减小,有球化的趋势,在随后的时效过程中会析出更多的次生针状板条O相;拉伸强度也随固溶温度升高而增加,塑性略微提高,断裂主要以沿B2晶粒的解理面解理断裂或准解理断裂为主,呈现许多近似层状的解理小刻面,其微观形貌为微孔状的韧窝。     

针状α_2相对Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo合金拉伸断裂机制的影响

研究了显微组织中含针状α2相的Ti3Al－Nb（Ti－24Al－14Nb－3V－0．5Mo）（摩尔分数,％）合金的拉伸断裂行为。结果表明,合金经α2＋β两相区较低温度940℃固溶1h水冷处理后,会从基体B2相中析出针状的α2相。裂纹通常萌生于针状α2相内部．穿过针状α2相扩展。等轴状初生α2相对裂纹的扩展有钝化作用,而针状α2相的存在对合金的塑性不利。     

等温热变形过程Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B合金组织及力学性能变化

采用包套热挤压工艺制备了γ-TiAl基合金,研究了挤压制品各部位的微观组织和力学性能,并运用有限元仿真软件对变形组织进行了分析。结果表明:温度及应变量分布不均匀导致了变形组织不均匀,且棒料芯部为全片层组织,边缘为近片层组织。片层晶粒随应变值的增大呈细小、均匀趋势。固溶热处理无法消除组织不均匀性和断后伸长率差异。     

改造Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金焊缝组织与增强连接界面性能的工艺

研究近等温锻造+梯度热处理工艺对Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金焊接接头的显微硬度变化、合金元素扩散趋势、显微组织特征和拉伸性能的影响.结果表明:近等温锻造+梯度热处理能使焊接接头得到强化.经近等温锻造和梯度热处理后焊缝熔合区形成的马氏体α'和α"相分解为α(α2)+β的平衡组织;TC11合金热影响区的魏氏组织转变为网篮组织;试样具有良好的500℃高温综合性能(σb:840 MPa,δ:18.5%,ψ:65%).     

多向等温锻造Ti-44Al-4Nb-1.5Cr-0.5Mo-0.1B-0.1Y合金高温压缩变形行为研究

采用扫描电子显微镜(SEM)/电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)等技术,研究经二步等温锻造得到的Ti-44Al-4Nb-1.5Cr-0.5Mo-0.1B-0.1Y(原子分数)合金单向高温压缩变形行为,揭示该合金变形过程中的组织演变及其变形机理。研究结果表明,该合金中的α2相在等温锻造及随后的单向高温压缩过程中大部分转变为B2相和γ相;高温变形过程中γ相主要细化机理为动态再结晶,而B2相则为动态回复;孪生及其交互作用是重要的变形机理,孪晶界促进了非连续动态再结晶,从而有助于细化晶粒。     

Ti3Al5Mo5V合金在热压缩变形状态下的组织和应力分析

采用Gleeble-1500热模拟机对Ti3Al5Mo5V合金进行热压缩变形，对α β相、β相钛合金变形后的显微组织进行了分析，比较了合金在不同变形条件下所产生的应力变化趋势和影响因素。结果表明，在Ti3Al5Mo5V合金热变形中，α β相无论在高应变速率还是在低应变速率下，都发生了再结晶，且随温度升高所产生的应力急剧下降，流变软化明显，应力对温度变化敏感。β相在高应变速率下产生动态回复，低应变速率下只发生晶界滑移，应力对温度变化不敏感。     

热加工历史对Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘

采用电子束焊连接,随后近等温锻造+梯度热处理的工艺加工Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘,通过OM、SEM、TEM、XRD等研究双合金盘的焊接界面状况。结果表明,经此工艺加工的Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘的高温拉伸性能较优,焊缝的高温强度大于TC11钛合金,但室温拉伸性能分散度较大。采用梯度热处理不能消除经50%变形的双合金盘的焊缝到TC11侧热影响区的晶界α相。焊缝区簇状α2相的形成与在近等温锻造、梯度热处理加热保温过程中Al、Nb元素从α2相中分离出来有关。     

氢化Ti—25Al—10Nb—3V—1Mo铸态合金的热压缩行为及其显微组织

利用等温热压缩方法在９００－１０００℃范围内，研究了氢化对Ｔｉ３Ａｌ基的Ｔｉ－２５Ａｌ－１０Ｎｂ－３Ｖ－１Ｍｏ合金热变形行为的影响，并分析了显微组织的变化。氢为０．２％的试样可使峰值流变应力比未氢化试样降低３７％－４５％，即相当于降低热压缩温度约５０℃，氢化促进合金的α２相动态再结晶，球化及β相的动态回复。     

氢化Ti－25Al－10Nb－3V－1Mo铸态合金的热压缩行为及其显微组织

利用等温热压缩方法在９００－１０００℃范围内，研究了氢化对Ｔｉ３Ａｌ基的Ｔｉ－２５Ａｌ－１０Ｎｂ－３Ｖ－１Ｍｏ合金热变形行为的影响，并分析了显微组织的变化氢为０．２％（质量分数，下同）的试样可使峰值流变应力比未氢化试样降低３７％－４５％，即相当于降低热压缩温度约５０℃。氢化促进合金的α２相动态再结晶、球化及β相的动态回复     

Ti－24Al－14Nb－3V－0．5Mo合金的超塑性

研究了温度及应变速率对Ｔｉ－２４Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ－０．５Ｍｏ（ａｔ．－％）合金超塑性能的影响．试验结果表明，在９８０℃，３．５×１０~（－４）ｓ~（－１）的最佳超塑变形条件下，合金显示出较高的超塑性；应变速率敏感性指数ｍ为０．６９，拉伸延伸率Ｅｌ．为８１８％．根据其细小的α_２＋β_０两相组织和等温拉伸的试验方法，确定合金的超塑性属于细晶组织超塑性．在超塑变形过程中，合金无空洞产生，显微组织发生动态粗化．     

Ti3Al基合金的热变形行为及加工图

采用THERMECMASTER-Z热模拟试验机对Ti3Al基合金进行等温恒应变速率压缩试验,基于动态材料模型的加工图技术研究该合金在950~1350 ℃和0.001~10 s-1范围内的高温变形特性,并优化出其适宜的高温变形参数范围。结果表明,在应变速率较高(≥0.05 s-1)时,变形多处于失稳区域。在变形温度为950~1100 ℃,应变速率为0.05~10 s-1区域,发生了绝热剪切和局部流动现象;在变形温度为1100~1350 ℃,应变速率为0.1~10 s-1区域发生了β组织的不均匀变形。在变形温度为1250~1350 ℃,应变速率低于0.01 s-1时,变形组织粗大,其变形机制为动态回复。在变形温度为1100~1180 ℃,应变速率为0.001~0.015 s-1时,功率耗散效率多大于0.55,变形组织中出现了亚晶;在温度为970~1010 ℃,应变速率为0.001~0.01 s-1时,功率耗散系数大于0.5,其变形机制可能为超塑性成形,这2个区域为Ti3Al基合金适宜的热变形工艺参数范围     

Ti—24Al—11Nb—3V—1Mo合金热稳定性研究

研究了Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ－３Ｖ－１Ｍｏ合金在６５０－７５０℃不同时间暴露后的热稳定性。结果表明：合金的弯曲强度σｂｂ及挠度ｆ随暴露温度的升高及时间的延长而连续下降；在真空相同条件下暴露，σｂｂ和ｆ稍有下降。其主要原因是合金在空气中暴露后除表面生成ＴｉＯ２外，还形成富氧脆性层。长期热暴露后其显微组织发生变化，即形成“Ｏ“相，但它不是合金性能下降的主要原因。     

热加工历史对Ti-24A1-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘焊接界面组织与性能的作用

采用电子束焊连接,随后近等温锻造+梯度热处理的工艺加工Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘,通过OM、SEM、TEM、XRD等研究双合金盘的焊接界面状况.结果表明,经此工艺加工的Ti-24A1-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘的高温拉伸性能较优,焊缝的高温强度大于TC11钛合金,但室温拉伸性能分散度较大.采用梯度热处理不能消除经50%变形的双合金盘的焊缝到TC11侧热影响区的晶界α相.焊缝区簇状α_2相的形成与在近等温锻造、梯度热处理加热保温过程中Al、Nb元素从α_2相中分离出来有关.     

EFFECT OF HYDROGENATION ON THE MICROSTRRUCTURE OFTi-24Al-14Nb-3V-0.5Mo ALLOY

1.IntroductionTisAlbasedintermetallics,aswellas0thertitaniumaluminidesarecurrentlyreceivingmuchattellti0nbecause0ftheirhighspecificstrengthatelevatedtemperatureandpo-telltialutilizationasadvancedaerospacematerialsl1'2l-Howevertheproblemsassociatedwithlowtemperaturebrittlenessinthistype0falloyremainsamajorobstacletoitsap-plication.Certaintechniquessuchasthermo-mechanicalprocessingd]andthermochemicalprocessing[']havebeenemployedtoalterthemicr0structureoftheseall0yswithaimedatimprovingtheirmechan…     

形变热处理对Ti—1023合金组织和性能的影响

在等温变形条件下,研究了形变热处理对Ｔｉ－１０２３合金显微组织与力学性能的影响。结果表明：形变热处理对Ｔｉ－１０２３合金组织细化及室温强度的提高有一定的作用,但这种作用较小。此作用较小的原因与近β型Ｔｉ－１０２３合金水冷时细针状马氏体α′析出倾向小及等温变形时位错等晶体缺陷密度较低有关。