Ti2AlNb基合金相變及超塑性變形機理研究.pdf

1、以有序正交結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的Ti2AlNb基合金具有優(yōu)異的比強度、比模量、抗蠕變性能和耐熱疲勞性能,成為航空、航天領(lǐng)域最具發(fā)展?jié)摿Φ妮p質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料。近年來,各國學者相繼對Ti2AlNb基合金的熱機械加工性能進行了大量研究,并已開始工業(yè)化應用。本文針對Ti2AlNb基合金的熱穩(wěn)定性及超塑性變形行為,采用真空自耗電弧熔煉技術(shù)和大塑性變形技術(shù)制備Ti2AlNb基合金板材,通過XRD、OM、SEM和TEM等手段深入研究了O相合金在熱加工時的相轉(zhuǎn)變,

2、及溫度、應變速率等變形條件對其超塑性變形行為和組織演變特征的影響,闡述了Ti2AlNb基合金的超塑性變形機理。
　　隨溫度升高,Ti2AlNb基合金各相演變過程為:T<600℃時,為O相單相區(qū);800-900℃時,O→O+β/B2+α2-Ti3Al,且隨溫度升高,平衡時O相含量減少;950-1050℃時,O+β/B2+α2-Ti3Al三相區(qū)向β/B2+α2-Ti3Al兩相區(qū)轉(zhuǎn)變;當T>1100℃,為β/B2單相區(qū)。顯微硬度在600

3、℃達到最大,為509HV;600-900℃時,硬度隨溫度升高而降低;900-1100℃時,顯微硬度呈遞增的趨勢。
　　在變形條件為875-960℃、2×10-4s-1-1.67×10-3s-1時,熱軋態(tài)Ti2AlNb基合金具有良好的超塑性變形能力。在950℃、4×10-4s-1時其延伸率達319％,真應力-真應變曲線出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)流變階段。變形后的試樣由靜拉伸部分和動態(tài)拉伸部分組成。變形時,靜拉伸部分和動態(tài)拉伸部分都發(fā)生O相、α2-Ti