600℃高溫鈦合金的熱變形行為及組織演變.pdf

1、本文以含碳量為0.06％和0.30(wt％)Ti-5.6Al-4.8Sn-2Zr-1Mo-0.35Si-0.7Nd合金的雙態(tài)和魏氏組織為研究對(duì)象，研究了合金流變行為、熱加工圖、變形微觀組織演變規(guī)律以及碳對(duì)變形機(jī)制的影響：
　　 合金流變應(yīng)力隨著溫度降低和應(yīng)變速率升高而增大。含0.06％C和0.30％C合金在α+β相區(qū)變形，流變應(yīng)力達(dá)到峰值后發(fā)生持續(xù)軟化行為，歸因于變形過(guò)程中產(chǎn)生的加工硬化不足以抵消動(dòng)態(tài)回復(fù)或動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的作用；b相

2、區(qū)變形，加工硬化引起的位錯(cuò)塞積與熱激活引起的位錯(cuò)滑移達(dá)到平衡，流變應(yīng)力達(dá)到峰值后進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。獲得了合金在α＋β和β相區(qū)變形的Jonas型雙曲正弦本構(gòu)方程。利用Prasad準(zhǔn)則建立了含0.06％C和0.30％C合金的熱加工圖。合金在α+β相區(qū)變形的功率耗散因子h峰值為0.6～0.9，對(duì)應(yīng)于α片層球化及α動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)域。在β相區(qū)變形，含0.06％C合金的h峰值為0.72～0.76，處在溫度1060oC和應(yīng)變速率0.1s-1，β相發(fā)生動(dòng)態(tài)再

3、結(jié)晶；含0.30％C合金h最大值為0.49～0.6。含0.06％C和0.30％C合金在α+β相區(qū)高應(yīng)變速率下產(chǎn)生絕熱剪切帶及在β相區(qū)出現(xiàn)不均勻b組織導(dǎo)致合金發(fā)生流變失穩(wěn)。
　　 雙態(tài)組織或魏氏組織在α+β相區(qū)變形，含0.06％C和0.30％C合金發(fā)生α動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，歸功于α相的再結(jié)晶速率大于b相。魏氏組織在α+β相區(qū)變形，碳化物發(fā)生溶解，碳原子主要固溶于球狀a相中，降低了Al在球狀a相的溶解度，增強(qiáng)了Al在b相中的偏析，導(dǎo)致含0.

4、30％C合金晶內(nèi)和晶間a片層的球化程度高于含0.06％C合金。含0.06％C合金在β相區(qū)變形，應(yīng)變速率小于0.1s-1時(shí)β晶粒發(fā)生完全再結(jié)晶，晶粒粗大；應(yīng)變速率大于1s-1時(shí)部分β相發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，形成扁平粗大的β晶粒和細(xì)小β動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的混合組織。含0.30％C合金不論在低應(yīng)變速率還是在高應(yīng)變速率，均形成扁平粗大的β晶粒組織，沒(méi)有β動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生，這是由于變形過(guò)程碳化物的析出釘扎β晶界所導(dǎo)致的緣故。
　　 由于在α+β相區(qū)變形碳