TB8合金的超塑性行為及兩段超塑性研究.pdf

1、TB8鈦合金具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能、高淬透性、優(yōu)良的抗氧化性能和耐腐蝕性能，固溶處理狀態(tài)具有中等強(qiáng)度和高塑性，時(shí)效后具有較高的強(qiáng)度和斷裂韌性。時(shí)效強(qiáng)化后抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1450 MPa以上，是一種較為理想的航空結(jié)構(gòu)材料。已有研究集中在TB8鈦合金的板料成形和熱壓縮變形時(shí)的流變行為上，研究的內(nèi)容主要在組織性能上。而TB8合金的超塑性及其變形機(jī)理尚未明確，兩段超塑性行為也有待研究。
　　本文對(duì)TB8鈦合金進(jìn)行超塑性變形，熱處理之

2、后再進(jìn)行超塑性變形，及兩段超塑性變形，研究了TB8鈦合金的超塑性變形行為和其顯微組織演變規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　(1)對(duì)TB8鈦合金采用恒應(yīng)變速率法進(jìn)行超塑性變形，研究不同參數(shù)對(duì)其超塑性及流變行為的影響，研究顯微組織的演變規(guī)律，建立相關(guān)流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型。
　　TB8鈦合金的超塑性對(duì)溫度和應(yīng)變速率比較敏感，在應(yīng)變速率一定時(shí)，超塑性變形的延伸率隨著變形溫度的升高先增大后減小，在變形溫度一定時(shí)，超塑性變形的延伸率隨著變

3、形速率的降低而升高，在變形溫度為840℃，應(yīng)變速率為10-4s-1，得到最大延伸率356％。流變應(yīng)力隨著溫度的升高或應(yīng)變速率的降低而降低；變形過(guò)程中組織發(fā)生明顯動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，隨著變形溫度的升高，或應(yīng)變速率的降低，α相含量逐漸減少，動(dòng)態(tài)再晶晶粒發(fā)生聚集長(zhǎng)大。經(jīng)過(guò)計(jì)算推導(dǎo)超塑性拉伸變形激活能和應(yīng)力指數(shù)分別為251.25kJ/mol、2.3895，并采用Arrhenius模型建立了TB8鈦合金應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)方程。
　　(2)TB8鈦合金固

4、溶、預(yù)時(shí)效處理后進(jìn)行超塑性變形，研究熱處理參數(shù)對(duì)TB8鈦合金延伸率、流變應(yīng)力及其顯微組織的影響。
　　TB8鈦合金在研究范圍內(nèi)固溶處理后，隨著固溶溫度的升高，流變應(yīng)力降低，α相含量減少，超過(guò)相變點(diǎn)為β單相組織，超塑性變形后的延伸率有所降低，變形過(guò)程中發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；預(yù)時(shí)效處理后，流變應(yīng)力都有所降低，隨著預(yù)時(shí)效溫度的升高，超塑性變形后的延伸率先升高再降低，流變應(yīng)力先降低再升高，變形過(guò)程中發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；520℃預(yù)時(shí)效后延

5、伸率達(dá)到最大值358%，晶粒部分細(xì)化。
　　(3)對(duì)TB8鈦合金進(jìn)行兩段超塑性變形，研究應(yīng)變速率不同的兩段超塑性和應(yīng)變誘發(fā)最大m值法兩段超塑性。
　　TB8鈦合金兩段變形，第二段的變形抗力都顯著降低，延伸率也有所降低;變形速度、變形量、保溫時(shí)間對(duì)第一段變形的顯微組織有影響，初速度為1.0mm/min、預(yù)應(yīng)變量為0.5、保溫時(shí)間為15min和初速度為1.5mm/min、預(yù)應(yīng)變量為0.5、保溫時(shí)間為5min時(shí)得到的組織較細(xì)小均勻