熱氫處理對Ti3Al合金組織結(jié)構(gòu)和熱變形行為的影響.pdf

1、熱氫處理可以降低Ti3Al合金的熱變形抗力，有助于改善后續(xù)熱處理過程中的顯微組織結(jié)構(gòu)，并提升Ti3Al合金的力學性能和熱加工性能。本文研究了Ti3Al合金的滲氫處理工藝以及氫對合金相組成、顯微組織和熱變形行為的影響，還研究了真空除氫處理工藝，并初步探討了除氫工藝對合金相組成和顯微組織的影響規(guī)律。
　　利用稱重法測量不同滲氫工藝和除氫工藝處理后 Ti3Al合金的氫含量，通過XRD分析不同氫含量及其除氫后Ti3Al合金的相組成。利用G

2、leeble-1500型熱加工模擬試驗機對不同氫含量Ti3Al合金以不同的熱變形條件進行高溫壓縮試驗，并計算了不同氫含量Ti3Al合金的變形激活能。通過金相、SEM和TEM等手段分析在不同熱變形條件下不同氫含量Ti3Al合金變形前后的顯微組織變化。
　　研究結(jié)果表明，隨著滲氫溫度提高，Ti3Al合金氫含量的整體水平上升；隨著氫氣流速的增加，合金氫含量先升高后降低，在氫氣流速為550ml/min時氫含量達到最大值；隨著試樣比表面積的

3、增大，Ti3Al合金氫含量逐漸增大。
　　當氫含量達到0.3wt％時，Ti3Al合金中出現(xiàn)了ε氫化物，即TiH2相，隨著氫含量增加，TiH2的體積分數(shù)增大。氫的加入使Ti3Al合金晶粒細化，隨著氫含量的增加，晶界處α2相變得破碎，晶粒內(nèi)部的α2相片叢被逐漸長大的細針狀O相所取代。氫化物呈片狀，在O相內(nèi)析出，析出相ε氫化物與O相存在一定的取向關(guān)系：此處公式省略：
　　氫可以使Ti3Al合金的峰值流變應(yīng)力降低，隨著氫含量增加，T

4、i3Al合金峰值流變應(yīng)力先降低后升高，當達到某一特定的氫含量時，峰值流變應(yīng)力達到最小值。同時，氫的加入可使Ti3Al合金在較低的變形溫度和較高的應(yīng)變速率下進行成型加工。Ti3Al合金的變形激活能為828.32kJ/mol，含氫0.3wt%Ti3Al的變形激活能降低，為696.87kJ/mol。
　　Ti3Al合金在較低溫度下變形時動態(tài)再結(jié)晶過程占據(jù)主導(dǎo)地位，隨著變形溫度的升高，動態(tài)回復(fù)占據(jù)主導(dǎo)地位；在較高應(yīng)變速率下變形時動態(tài)再結(jié)晶