Ti-47Al-2Nb-2Cr合金高溫動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及晶粒長大行為.pdf

1、作為新型耐高溫的高性能結(jié)構(gòu)材料，TiAl基合金逐漸引起眾多國內(nèi)外研究者的關(guān)注。目前，TiAl基合金的成形手段主要以熱加工為主，通過控制材料在不同的熱加工工藝參數(shù)下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為而改變材料微觀組織形貌影響材料的綜合性能。合理的選擇熱加工工藝參數(shù)獲得理想的微觀組織是擴(kuò)大其工業(yè)化應(yīng)用的進(jìn)程的關(guān)鍵。本文以粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金為研究對(duì)象，選取熱變形參數(shù)為950～1150℃、應(yīng)變速率0.001～0.1s-1以及真應(yīng)變小于0.

2、8條件下，進(jìn)行熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)，結(jié)合微觀組織觀察，對(duì)其動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為進(jìn)行研究，并基于有限元模擬平臺(tái)，利用二次開發(fā)技術(shù)，對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究，更加直觀的描述了熱變形參數(shù)對(duì)材料的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響。采用恒溫退火工藝實(shí)驗(yàn)，研究了熱變形后材料組織的穩(wěn)定性。通過構(gòu)建晶粒長大動(dòng)力學(xué)方程，預(yù)測(cè)了恒溫退火工藝參數(shù)對(duì)晶粒長大行為的影響規(guī)律。研究結(jié)果豐富了粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金熱變形與退火基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論，為其熱加工及恒溫退火

3、工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
　　本研究在等溫恒變形速率條件下，對(duì)Ti-47Al-2Nb-2Cr合金的熱變形行為進(jìn)行了研究，建立了Ti-47Al-2Nb-2Cr合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型，系統(tǒng)分析了熱變形參數(shù)對(duì)該合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響規(guī)律。應(yīng)用EBSD技術(shù)分析Ti-47Al-2Nb-2Cr合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織演化規(guī)律，并對(duì)所建立的再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型精確度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　基于有限元模擬分析平臺(tái)應(yīng)用二次開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶

4、動(dòng)力學(xué)模型與有限元模擬分析方法的集成。通過對(duì)粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為進(jìn)行的數(shù)值模擬，預(yù)測(cè)了熱變形參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響規(guī)律。應(yīng)用不同變形區(qū)域等效應(yīng)變分布圖，分析等效應(yīng)變對(duì)再結(jié)晶行為的影響，預(yù)測(cè)結(jié)果顯示熱變形溫度、變形速率與變形量均影響材料的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為。
　　對(duì)熱變形后的試樣進(jìn)行了不同工藝參數(shù)的恒溫退火工藝研究，分析了退火工藝參數(shù)對(duì)晶粒長大行為的影響，建立了Ti-47Al-2Nb-2Cr合金晶