TB8鈦合金熱變形行為及預時效對其超塑性的影響研究.pdf

1、TB8是一種超高強度亞穩(wěn)定β鈦合金，在航空航天領域對于有溫度要求的結構件方面應用廣泛。熱變形后的顯微組織直接影響結構件的性能，因此研究鈦合金熱變形行為對獲得組織和性能優(yōu)良的結構件具有重要意義。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其進行某種處理，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域應用更為廣泛。
　　本文通過對TB8鈦合金在溫度750~900℃、應變速率0.001~10

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

3、能 Q=284.65 KJ/mol，對該模型進行驗證，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，無論應變速率如何變化，顯微組織始終呈現(xiàn)出發(fā)生動態(tài)回復后的帶狀組織。只有在單相區(qū)、較低應變速率下才發(fā)生明顯動態(tài)再結晶而呈現(xiàn)出晶粒細小且均勻的等軸組織。在單相區(qū)、高應變速率條件下晶粒沿著垂直于變形方向被壓扁拉長，此時以動態(tài)回復作為主要軟化機制。
　　(2)構建TB8鈦合金基于Prasad和Murty判據(jù)下的加工圖

4、，預測失穩(wěn)變形區(qū)在兩相區(qū)和高應變速率條件下，失穩(wěn)變形區(qū)為：溫度750~780℃，應變速率0.03~10s-1；溫度780~900℃，應變速率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、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)且較低應變速率條件下，較佳的穩(wěn)定變形區(qū)是：溫度815~885℃，應變速率0.03~0.1s-1。在穩(wěn)定變形區(qū)時，呈現(xiàn)出發(fā)生明顯動態(tài)再結晶后的等軸組織。
　　(3)總結不同預時效溫