Ti-22Al-25Nb合金組織演化及高溫變形行為的研究.pdf

1、在高溫鈦鋁系合金中，基于有序正交相的Ti2AlNb合金在高溫性能方面具有巨大的優(yōu)勢。相對于傳統(tǒng)的高溫合金，Ti2AlNb合金具有優(yōu)秀的抗熱裂紋以及抗蠕變性能。因此，在航空航天領(lǐng)域，Ti2AlNb合金受到越來越多的人的青睞。然而，本征脆性以及室溫下較差的加工性能的存在，使得Ti2AlNb合金的應(yīng)用以及發(fā)展空間大大受限。為了解決這個問題，通常采用在高溫下對合金進(jìn)行加工處理。因此，研究Ti2AlNb合金在高溫條件下的組織演化行為是十分有必要的

2、。與此同時，熱變形是一種優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)并消除內(nèi)部缺陷的有效的工藝。對于Ti2AlNb合金，熱變形過程可以幫助促進(jìn)動態(tài)再結(jié)晶以及球化片層組織等過程，這些機(jī)制有利于提升合金的性能。因此，對Ti2AlNb合金的熱加工參數(shù)進(jìn)行有效的預(yù)測與優(yōu)化非常有意義。
　　鑒于此，本文對名義成分為Ti-22Al-25Nb的合金進(jìn)行了不同溫度、不同時間的等溫實(shí)驗(yàn)，并研究了淬火與緩慢冷卻過程中合金組織與相成分的演化。同時通過熱變形實(shí)驗(yàn)建立熱加工圖并推演了在熱

3、壓縮過程中合金的動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型。主要結(jié)論如下：
　?。?）在三相區(qū)等溫時，較高的溫度會增加?2相的析出量，并減小晶粒尺寸，而較長的等溫時間在增加析出相含量的同時會使析出相晶粒尺寸變小，尤其是?2相。在兩相區(qū)等溫時，較高的溫度會使等軸狀?2相逐漸轉(zhuǎn)化成板條狀，而較長的等溫時間在增加析出相含量的同時會促進(jìn)析出的?2相晶粒長大成粗大的板條組織。
　　（2）從兩相區(qū)溫度進(jìn)行水冷與油冷處理的Ti-22Al-25Nb合金的組織差別

4、很小，而空冷過程會多析出部分?2相。而在同樣起始條件的緩冷實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)?2相會優(yōu)先于O相析出。隨著冷卻速度進(jìn)一步放緩，?2相與O相尺寸都會變大并伴隨著不同的演化行為。
　?。?）對Ti-22Al-25Nb合金，變形溫度以及變形速率對應(yīng)力-應(yīng)變曲線有很大的影響。較低的溫度與較高的應(yīng)變速率的組合通常會有很高的應(yīng)力峰?；趹?yīng)力-應(yīng)變速率構(gòu)建了本構(gòu)方程以及熱加工圖，發(fā)現(xiàn)在熱加工圖中溫度范圍960～1060℃，應(yīng)變速率0.1～0.001s-