TC17合金在α+β两相区变形时的显微组织演变及其对流动应力的影响（英文）

基于显微组织表征和等温热模拟压缩试验,研究TC17合金在α+β两相区变形时的显微组织演变及其对流动应力的影响。研究表明:当变形温度为820和850°C时,随着应变的增加,α相的球化率略微增加;随着变形温度的升高,α相的球化率略微增加,但是α相的体积分数明显减小。当变形温度为780°C、应变速率为1 s~(-1)时,流动应力呈减小趋势;当应变为1.2时,由于位错湮没和α片层转动,流动应力未达到稳定状态。当变形温度为820和850°C、应变速率为1 s~(-1)、应变大于0.8时,由于加工硬化和动态软化的平衡作用,流动应力呈稳定状态。合金动态软化归因于α片层转动、动态回复和轻微的球化。     

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。     

热变形参数对Ti_2AlNb基合金片层组织演变的影响

采用定量分析方法研究高温变形参数如变形温度、应变速率和变形程度对Ti2AlNb基合金在O+B2两相区片层组织球化行为的影响。结果表明:变形温度影响Ti2AlNb基合金的相组成和尺寸,随温度升高,两相区中O相逐渐转变为基体B2相,并变短、变粗。应变速率的减小可以促进合金元素的扩散,有利于片层组织的球化。变形量对合金片层组织的球化促进作用最大,片层组织球化的临界变形量在0.3~0.5之间,变形量为0.7时合金片层组织几乎完全球化。     

热工艺参数对TC17合金静态球化动力学的影响

对TC17合金在820和860℃下进行等温锻造,随后在相同温度下进行热处理10 min~8 h,利用定量金相法研究变形量、热处理温度等工艺参数对片状α相静态球化的影响规律。结果表明:随着变形量的增加,在随后热处理过程中片状α相更容易发生晶界分离而形成球化组织,球化速率明显提高。温度影响扩散过程,对静态球化有促进作用,且在应变较低时影响更为明显。在球化率随热处理时间增大的同时,球化速率逐渐减小至常值,JMAK方程可以用来描述TC17合金静态球化的规律。     

TC17钛合金片层组织动态球化的神经网络预测模型

在Gleeble-1500热模拟试验机上通过热压缩试验研究具有初始片层组织的TC17钛合金在变形温度为780～860 ℃、应变速率为0.001～10 s-1、变形量为15%～75%范围内的组织演变,定量分析热变形参数对片层组织动态球化过程的影响.采用结合贝叶斯归一化算法的BP人工神经网络,建立TC17钛合金片层组织动态球化演变的预测模型,误差分析表明模型精度较好.     

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。     

变形温度对TC4合金中温塑性变形行为的影响

基于热模拟压缩试验,研究了变形温度对TC4合金中温塑性变形过程中流动行为和微观组织演变的影响.热模拟压缩试验参数为560～660℃、0.1～50.0 s-1.结果表明,随着变形温度的升高,TC4合金的流动应力逐渐降低;随着应变速率的升高,变形温度对TC4合金流动应力的影响幅度逐渐降低;TC4合金中温塑性变形时的温度敏感性指数随应变和应变速率的增加而降低;随变形温度的升高,TC4合金微观组织均匀程度提高,α晶粒逐渐清晰可辨.     

TC4合金高温拉伸变形力学行为与微观组织演变关联研究

基于TC4合金高温恒应变速率拉伸试验和微观组织观察,研究了工艺参数对TC4合金流动应力、应变速率敏感性指数、应变硬化指数和微观组织演变的影响规律,获得了TC4合金高温拉伸变形时宏观力学行为与微观组织演变的关联机制。结果表明:当变形温度为1123~1213 K、应变速率为0.1 s-1时,TC4合金的拉伸应变不超过0.7就会出现局部颈缩并导致开裂;当应变速率为0.01 s-1、变形温度为1183 K时,TC4合金的应变速率敏感性指数m值最大,归因于该变形条件下初生α相呈等轴状且较细小;当应变速率为0.01 s-1时,随着应变增加,应变硬化指数n值呈逐渐减小的趋势,归因于加工硬化和动态软化的共同作用;随着变形温度升高,初生α相由长条状转变为等轴状,随着应变速率增加,初生α相呈现出明显的取向性,不利于晶界滑动或旋转;应变对初始α相形貌和含量影响较小,但对次生α相影响显著。     

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。     

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。     

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.     

热变形参数对TA15合金片层组织球化过程的影响

通过轧制试验和OM、TEM观察研究了不同热变形参数对TA15合金片层组织球化过程的影响。结果表明:魏氏组织中α片层与β相薄层之间的变形不一致,随变形增加,能量聚集达到α相的晶界迁移和β相在片层α相内镶嵌所需变形激活能,即发生片层球化。变形温度为920℃时,α片内的位错在高温下更易发生动态回复,不利于片层α相的球化;变形温度为880℃时,TA15合金的显微组织球化率明显升高。     

热加工过程中2种原始组织的Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金变形行为（英文）

采用等温压缩试验研究不同原始组织对Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金流动应力、应变速率敏感性指数、应变硬化指数和表观变形激活能的影响。结果表明:原始组织为片层组织的Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金具有更高的峰值应力和流动软化效应,当变形温度高于或等于810°C、应变速率为0.1~5.0 s-1时,原始组织为等轴组织的Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金存在初始屈服现象。当应变为0.5~0.7、变形温度较低、应变速率为0.01 s-1时,原始组织为等轴组织的Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金的应变速率敏感性指数值较大,这主要归因于其显微组织演变特征。隋着变形的进行,原始组织为片层组织的Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金发生了α片层弯曲和动态球化现象,这使得其应变硬化指数变化显著。当应变为0.15~0.55时,原始组织为片层组织的Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金的表观变形激活能更大。     

热变形参数对Ti-17合金的片状α球化过程的影响

通过等温热压缩式试验和金相分析研究了热变形参数对Ti-17(Ti-5Al-4Mo-4Cr-2Sn-2Zr)合金片状α球化过程的影响。结果表明：合金组织由网蓝组织转化为等轴α组织的球化过程引起了高温流变应力的软化；等轴化的程度随变形程序、应变速率的增加而增大，随变形温度的提高而减小；变形程度是片状球化的主要因素；在相同温度下，提高应变速度能够加快状组织完全球化的速度。     

V和B元素对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金显微组织及热变形机制的影响

为了探究V和B元素复合添加对β型γ-TiAl合金的显微组织和变形机制产生的影响,本工作针对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金和Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金,进行了不同温度和应变速率条件下的高温热压缩实验,利用SEM-BSE和TEM对组织进行表征,对比分析了其变形后的显微组织,研究了添加V和B对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的显微组织及热变形机制的影响。结果表明,2种Ti Al合金的显微组织差异较大,添加V和B可以显著改变TiAl合金对热变形的敏感性。Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金高温变形能力明显优于Ti-44Al-5Nb-1Mo合金。Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的高温热变形以难变形片层团的偏转、变形带的产生为主,温度为1250℃时,其变形组织表现出较高的温度和应变速率敏感性,极易形成尺寸不均匀的近片层组织;对于Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金而言,升高变形温度或降低应变速率,既可以促进片层团内部的变形诱导L(α/γ)→α+γ+β/B2和γ→α相变,又可以促进α和β/B2相的球化/动态再结晶,从而大幅提高该合金的组织均...     

两种不同初始组织BT25y钛合金的温度敏感性对比北大核心CSCD

基于热模拟压缩试验研究了初始片层组织/初始等轴组织BT25y钛合金的温度敏感性。结果表明:变形温度对两种不同初始组织BT25y钛合金的流动应力均具有显著影响,两相区低温变形时初始片层组织BT25y钛合金的流动应力明显大于初始等轴组织,初始片层组织主要的软化机制为动态球化,初始等轴组织发生α相的动态再结晶,两种不同初始组织在β单相区变形时均发生β相的动态再结晶。温度敏感性分析显示:初始片层组织BT25y钛合金的温度敏感性指数s随变形温度和应变速率的升高而减弱,在低温(850~880℃)、低应变速率(0.001~0.01 s^(-1))变形时表现出最大的温度敏感性;初始等轴组织BT25y钛合金的s值随变形温度的升高整体上呈减小趋势,随应变速率的变化情况则受控于变形温度。     

钛合金片层组织两相区变形时的流动软化机理分析

钛合金片层组织在两相区变形时流动应力随应变的增加普遍表现为快速硬化和持续软化的特征.为了研究该流动软化的机理,采用等温热压缩实验研究了TC11合金片层组织在温度890—995℃和应变速率0.01—10s~(-1)范围内的热变形行为.理论计算表明α/β片层界面(α片层内孪晶界)产生的Hall-Petch强化效应远大于片层束集边界.TC11合金片层组织高温变形的流动软化机理可归结为硬滑移模式向软滑移模式转变导致Hall-Petch强化效应的减弱.     

α片层厚度对TA15合金动态球化行为的影响

分别以1020℃保温30min后空冷和炉冷得到的TA15合金为原材料,对其进行等温恒应变速率压缩试验,研究了温度800～950℃、应变速率0.001～1s-1、真应变0.51～1.20时,不同原始α片层厚度对TA15合金动态球化行为的影响。结果表明:真应力-真应变曲线均呈现出明显的流动软化,峰值应力和流动软化率对α片层厚度的依赖程度较小。当热变形参数相同时,细片状比粗片状组织更容易发生动态球化,这与其在试验范围内测得的变形激活能分别为597kJ/mol和650kJ/mol是一致的。TA15合金中片状α除了形成低和高角度界面及强烈的局部剪切带导致动态球化外,还有动态再结晶等其它方式。     

高温变形参量对TC21钛合金组织与性能的影响

在880～950 ℃和不同应变速率0.01～10 s-1条件下,将TC21钛合金高温压缩变形至50%.研究高温变形参量对流动应力及微观组织的影响规律,建立了TC21合金的本构方程.结果表明:流变应力随变形温度的降低及应变速率的增大而升高,变形温度与应变速率对TC21钛合金显微组织的影响显著,应变速率越低,组织球化现象越明显.高温变形过程中,TC21钛合金的流变应力与Zener-Hollomon参数的指数形式呈线性关系.     

Ti-22Al-25Nb(at%)合金O相层片高温变形动态球化行为（英文）

为阐明Ti_2AlNb基合金高温变形过程中O相层片的球化机制及模型,研究了Ti-22Al-25Nb(at%)合金在(α_2+O+B2)相区压缩变形行为及显微组织演变规律。结果表明,合金的软化行为与O相层片动态球化、45°方向剪切变形失稳及裂纹萌生有关。O相层片在较低温度和较高应变速率下难以球化是由于原子具有较低的扩散速率和较短的扩散时间。O相层片的球化机制主要为层片扭结和剪断,本质上属于动态再结晶行为。建立了合金高温变形本构关系,并计算了变形激活能为831 kJ·mol-1~1;对O相层片球化的动力学过程进行了研究,其动力学行为受变形条件影响很大,遵循阿夫拉米曲线方程。