TB8鈦合金熱變形行為及預(yù)時(shí)效對(duì)其超塑性的影響研究.pdf

1、TB8是一種超高強(qiáng)度亞穩(wěn)定β鈦合金，在航空航天領(lǐng)域?qū)τ谟袦囟纫蟮慕Y(jié)構(gòu)件方面應(yīng)用廣泛。熱變形后的顯微組織直接影響結(jié)構(gòu)件的性能，因此研究鈦合金熱變形行為對(duì)獲得組織和性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)件具有重要意義。較高的β穩(wěn)定元素含量決定 TB8鈦合金的超塑性較低，能否在超塑性變形前通過對(duì)其進(jìn)行某種處理，使TB8鈦合金獲得更好的超塑性，使這類材料在超塑性成形領(lǐng)域應(yīng)用更為廣泛。
　　本文通過對(duì)TB8鈦合金在溫度750~900℃、應(yīng)變速率0.001~10

2、s-1條件下的熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)，研究其高溫塑性變形行為和顯微組織演變規(guī)律，并運(yùn)用壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立加工圖獲得較佳的熱加工工藝參數(shù)。
　　通過對(duì)TB8鈦合金進(jìn)行不同參數(shù)的預(yù)時(shí)效處理，然后再進(jìn)行超塑性拉伸試驗(yàn)，獲得超塑性延伸率及拉伸試驗(yàn)后不同部位顯微組織的變化規(guī)律，得到最大延伸率時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)時(shí)效工藝參數(shù)。主要研究工作如下：
　　(1)根據(jù)熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立TB8鈦合金流變應(yīng)力的本構(gòu)方程，得到該合金在此變形參數(shù)范圍內(nèi)的熱變形激活

3、能 Q=284.65 KJ/mol，對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)該模型精確度較高。研究該合金顯微組織演變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在兩相區(qū)變形時(shí)，無論應(yīng)變速率如何變化，顯微組織始終呈現(xiàn)出發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)后的帶狀組織。只有在單相區(qū)、較低應(yīng)變速率下才發(fā)生明顯動(dòng)態(tài)再結(jié)晶而呈現(xiàn)出晶粒細(xì)小且均勻的等軸組織。在單相區(qū)、高應(yīng)變速率條件下晶粒沿著垂直于變形方向被壓扁拉長，此時(shí)以動(dòng)態(tài)回復(fù)作為主要軟化機(jī)制。
　　(2)構(gòu)建TB8鈦合金基于Prasad和Murty判據(jù)下的加工圖

4、，預(yù)測(cè)失穩(wěn)變形區(qū)在兩相區(qū)和高應(yīng)變速率條件下，失穩(wěn)變形區(qū)為：溫度750~780℃，應(yīng)變速率0.03~10s-1；溫度780~900℃，應(yīng)變速率0.35~10s-1。在失穩(wěn)變形區(qū)，顯微組織呈現(xiàn)出帶狀組織、局部流動(dòng)、β晶粒不均勻變形等失穩(wěn)缺陷。穩(wěn)定變形區(qū)在單相區(qū)且較低應(yīng)變速率條件下，較佳的穩(wěn)定變形區(qū)是：溫度815~885℃，應(yīng)變速率0.03~0.1s-1。在穩(wěn)定變形區(qū)時(shí)，呈現(xiàn)出發(fā)生明顯動(dòng)態(tài)再結(jié)晶后的等軸組織。
　　(3)總結(jié)不同預(yù)時(shí)效溫