TC4合金高溫形變工藝與顯微組織特征.pdf

1、TC4合金是性能優(yōu)異的α+β兩相鈦合金,在高性能航空及航天飛行器結(jié)構(gòu)件制造中應(yīng)用廣泛。由于其高屈強比等特性,熱加工成形是其主要采用的加工形式。TC4合金的性能取決于其顯微組織,而合金的顯微組織取決于變形溫度、應(yīng)變速率、壓下率等加工工藝以及隨后冷卻和熱處理。合理的熱連軋工藝的制定不僅是要將材料軋制成形,更重要的是獲得細(xì)小、均勻的顯微組織。本文通過在MMS-300熱模擬試驗機上進行等溫壓縮變形實驗,模擬實際的熱連軋過程,繼而探究不同熱加工工

2、藝以及隨后冷卻速率對合金顯微組織的影響。
　　 首先,結(jié)合熱壓縮變形的應(yīng)力.應(yīng)變曲線系統(tǒng)地研究了TC4合金的熱變形行為,分析了熱變形參數(shù)對該合金高溫塑性變形過程中流變應(yīng)力的影響。在其它的變形工藝條件相同的前提下,合金的變形溫度越高,其流變應(yīng)力越低。TC4合金是正應(yīng)變速率敏感金屬,即在其它工藝條件相同的情況下,流變應(yīng)力隨著合金變形時的應(yīng)變速率增加而增加。在雙道次壓縮過程中,雙相區(qū)的流變應(yīng)力隨著單相區(qū)的壓下率和變形后的冷卻速率增加而

3、增加。
　　 其次,利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡,研究了TC4合金高溫壓縮變形過程中的變形機制,分析了熱壓縮條件以及隨后冷卻速率與變形組織問的關(guān)系。變形溫度越高,回復(fù)與再結(jié)晶越容易進行,同時,再結(jié)晶晶粒更有可能聚集長大,從而導(dǎo)致晶粒粗大。冷卻速率的改變主要對析出的α相質(zhì)點數(shù)量和彌散度有影響,增加冷卻速率會促使D晶粒周圍的α鑲邊更細(xì),晶內(nèi)結(jié)構(gòu)更加細(xì)化。當(dāng)應(yīng)變速率由低變高時,再結(jié)晶晶粒的尺寸呈現(xiàn)負(fù)拋物線型的變化。造成這種現(xiàn)象豐要因為是變