粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金高溫變形行為及組織演變規(guī)律研究.pdf

1、同傳統(tǒng)的Ni基、Ti基高溫材料相比，TiAl基合金具有密度低、比強(qiáng)度高以及高溫綜合性能優(yōu)良的特點(diǎn)，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料的有力競爭者。而解決其室溫塑性低、熱變形性能差的問題是其工程化應(yīng)用的前提。本文針對粉末冶金細(xì)晶Ti-47Al-2Nb-2Cr合金，基于熱壓縮模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)合形變組織觀察研究了合金在950-1200℃、應(yīng)變速率0.001-0.1s-1、真應(yīng)變0.1-1.2條件下的高溫流變行為及顯微組織演變規(guī)律，分析了合金的熱變形機(jī)制

2、，對熱變形參數(shù)、流變行為和內(nèi)部組織變化、合金熱加工性之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行了較為系統(tǒng)的闡釋，達(dá)到對合金熱塑性加工工藝優(yōu)化以及組織性能有效控制的目的，為該合金的零件成形與質(zhì)量控制提供理論基礎(chǔ)。
　　通過粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金的等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)，研究了該合金的高溫流變特性?；诎瑧?yīng)變的雙曲正弦型Arrhenius本構(gòu)模型和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過數(shù)值擬合和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，構(gòu)建了流動(dòng)應(yīng)力與變形參數(shù)（溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)變

3、）之間的本構(gòu)關(guān)系模型，并對兩種模型的預(yù)測效果進(jìn)行了對比評價(jià)。
　　在此基礎(chǔ)上，研究了粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金在熱變形過程中的組織演變。結(jié)果表明，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（DRX）是該合金高溫變形過程的主要軟化機(jī)制，并且變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為具有顯著影響。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生使晶粒產(chǎn)生了明顯的細(xì)化，有利于該合金性能的改善，為了能夠定量控制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸的大小，基于 Sellars冪指數(shù)模型構(gòu)建了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺