TZM鉬合金高溫塑性變形行為及軋制溫度場(chǎng)研究.pdf

1、TZM鉬合金(Titaniun-Zirconium-Molybdenum Alloy)是鉬基合金中廣泛應(yīng)用的一種高溫合金。該合金具有熔點(diǎn)高，強(qiáng)度大，彈性模量高，膨脹系數(shù)小，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，抗蝕性強(qiáng)以及高溫力學(xué)性能良好等特點(diǎn)，因而其在諸多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。
　　本實(shí)驗(yàn)所用TZM合金坯料為采用粉末冶金方法制備。采用MMS-300熱力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了單道次壓縮實(shí)驗(yàn)，研究了實(shí)驗(yàn)鉬合金TZM的動(dòng)態(tài)軟化行為和變形工藝參數(shù)對(duì)其變形抗力的影響。采用

2、XRD、EPMA、TEM等對(duì)TZM顯微組織及第二相進(jìn)行分析。在深入研究板材軋制溫度分布計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，建立了TZM板材軋制溫度差分計(jì)算模型，模型計(jì)算結(jié)果對(duì)制定TZM板軋制工藝具有參考價(jià)值。
　　本文的主要工作和研究成果如下:
　　(1)采用單道次壓縮變形方法，研究實(shí)驗(yàn)鉬合金熱變形動(dòng)態(tài)軟化行為，確定了特定應(yīng)力、變形溫度和變形速率的雙曲正弦關(guān)系模型的參數(shù)，實(shí)驗(yàn)鉬合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶激活能Q=460.268kJ/mol。得到TZM的修

3、正Arrhenius公式:(ε)=0.85688×109·[sinh(0.03486·σ)]2.0023·exp(-460267.91/RT)
　　(2)變形溫度和變形速率對(duì)實(shí)驗(yàn)TZM的熱變形行為影響較大。隨著變形溫度的提高和應(yīng)變速率的降低，應(yīng)力-應(yīng)變曲線從動(dòng)態(tài)回復(fù)型轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)再結(jié)晶型，此實(shí)驗(yàn)鉬合金TZM于1400℃以0.004s-1變形時(shí)首次出現(xiàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。
　　(3)利用實(shí)驗(yàn)鉬合金的應(yīng)力，應(yīng)變曲線，建立了熱變形過(guò)程的

4、變形抗力數(shù)學(xué)模型。
　　(4) TZM中尺寸偏大的第二相基本為Mo、Ti、Zr的氧化物，且晶內(nèi)第二相的數(shù)量和種類均比晶界第二相多;尺寸在10納米以下的第二相為T(mén)iC、ZrC、Mo2C，輔以氧化物，呈彌散分布。
　　(5)根據(jù)傳熱學(xué)基本原理，分析板材軋制過(guò)程中軋件熱量傳遞的方式，并在此基礎(chǔ)上確定了TZM板軋制過(guò)程中各個(gè)基本環(huán)節(jié)的溫度差分計(jì)算模型，建立了TZM板軋制的溫度差分計(jì)算模型。通過(guò)溫度場(chǎng)模型和熱模擬結(jié)果確定了TZM板材的