(TiB+La 2 O 3 )/IMI834鈦基復(fù)合材料超塑性變形行為及顯微組織演變
發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 22:12
對(duì)(TiB+La2O3)/IMI834鈦基復(fù)合材料進(jìn)行超塑性變形,研究了不同溫度(850,900,950,1 000℃)和初始應(yīng)變速率(0.000 5,0.001 0,0.005 0s-1)對(duì)其超塑性變形行為及顯微組織的影響。結(jié)果表明:該復(fù)合材料由α-Ti、TiB、La2O3相及彌散分布的(TiZr)xSi顆粒組成;復(fù)合材料具有較好的超塑性,在900℃、0.001 0s-1條件下,斷后伸長(zhǎng)率最大,為505%;復(fù)合材料的應(yīng)變速率敏感系數(shù)高于0.30,隨應(yīng)變速率增加,流變應(yīng)力和變形激活能增大;隨變形程度增加,復(fù)合材料中片層α相逐漸等軸化,小角度晶界向大角度晶界轉(zhuǎn)變,但孔洞缺陷增多;晶界滑動(dòng)、晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是(TiB+La2O3)/IMI834鈦基復(fù)合材料超塑性變形的主要變形機(jī)制。
【文章來源】:機(jī)械工程材料. 2020,44(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
超塑性高溫拉伸試樣的形狀和尺寸
由圖2和表1可以看出:復(fù)合材料的顯微組織主要由α-Ti、TiB和La2O3相組成,無TiB2和LaB6的衍射峰,說明鈦和TiB2、LaB6粉末已完全反應(yīng);TiB增強(qiáng)相(點(diǎn)A)呈短纖維狀,長(zhǎng)度方向與軋向一致;此外基體中還彌散分布著細(xì)小的(TiZr)xSi顆粒(點(diǎn)B)。2.2 超塑性變形行為
由表2可以看出:復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率與溫度和應(yīng)變速率并不成單調(diào)變化關(guān)系;應(yīng)變速率較低(0.000 5s-1)時(shí),復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率隨溫度升高先減小后增大;應(yīng)變速率較高(0.001 0~0.005 0s-1)時(shí),斷后伸長(zhǎng)率隨溫度升高則先增大后減小,說明在較高應(yīng)變速率下,最大斷后伸長(zhǎng)率向高溫區(qū)移動(dòng)。在超塑性變形過程中,升高溫度能夠提高原子的擴(kuò)散能力和晶界的變形協(xié)調(diào)能力,但當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí),晶粒易長(zhǎng)大粗化,使材料的變形協(xié)調(diào)能力降低,進(jìn)而導(dǎo)致塑性下降。變形溫度在900~1 000℃時(shí),復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率隨著應(yīng)變速率的增加先增大后減小,且均在0.001 0s-1應(yīng)變速率下獲得最大斷后伸長(zhǎng)率,其中,在900℃、0.001 0s-1變形條件下,復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率最大,為505%。復(fù)合材料表現(xiàn)出應(yīng)變速率敏感性,較高或較低的應(yīng)變速率均不利于其超塑性變形:高應(yīng)變速率容易導(dǎo)致位錯(cuò)纏結(jié),阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng);低應(yīng)變速率下,晶粒在高溫時(shí)易發(fā)生粗化,且變形過程中產(chǎn)生的孔洞等缺陷會(huì)發(fā)生長(zhǎng)大、聚合,導(dǎo)致材料提前斷裂。2.3 應(yīng)變速率敏感系數(shù)和變形激活能
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]變形量對(duì)(TiB+La2O3)/Ti復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能影響的研究[D]. 郭相龍.上海交通大學(xué) 2013
[2]原位自生耐熱鈦基復(fù)合材料的高溫性能研究[D]. 肖旅.上海交通大學(xué) 2010
碩士論文
[1]擠壓態(tài)TiBw/TC4復(fù)合材料超塑性變形行為與機(jī)理研究[D]. 陸成杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]原位自生顆粒增強(qiáng)7715D基復(fù)合材料的超塑性研究[D]. 李麗.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3449811
【文章來源】:機(jī)械工程材料. 2020,44(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
超塑性高溫拉伸試樣的形狀和尺寸
由圖2和表1可以看出:復(fù)合材料的顯微組織主要由α-Ti、TiB和La2O3相組成,無TiB2和LaB6的衍射峰,說明鈦和TiB2、LaB6粉末已完全反應(yīng);TiB增強(qiáng)相(點(diǎn)A)呈短纖維狀,長(zhǎng)度方向與軋向一致;此外基體中還彌散分布著細(xì)小的(TiZr)xSi顆粒(點(diǎn)B)。2.2 超塑性變形行為
由表2可以看出:復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率與溫度和應(yīng)變速率并不成單調(diào)變化關(guān)系;應(yīng)變速率較低(0.000 5s-1)時(shí),復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率隨溫度升高先減小后增大;應(yīng)變速率較高(0.001 0~0.005 0s-1)時(shí),斷后伸長(zhǎng)率隨溫度升高則先增大后減小,說明在較高應(yīng)變速率下,最大斷后伸長(zhǎng)率向高溫區(qū)移動(dòng)。在超塑性變形過程中,升高溫度能夠提高原子的擴(kuò)散能力和晶界的變形協(xié)調(diào)能力,但當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí),晶粒易長(zhǎng)大粗化,使材料的變形協(xié)調(diào)能力降低,進(jìn)而導(dǎo)致塑性下降。變形溫度在900~1 000℃時(shí),復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率隨著應(yīng)變速率的增加先增大后減小,且均在0.001 0s-1應(yīng)變速率下獲得最大斷后伸長(zhǎng)率,其中,在900℃、0.001 0s-1變形條件下,復(fù)合材料的斷后伸長(zhǎng)率最大,為505%。復(fù)合材料表現(xiàn)出應(yīng)變速率敏感性,較高或較低的應(yīng)變速率均不利于其超塑性變形:高應(yīng)變速率容易導(dǎo)致位錯(cuò)纏結(jié),阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng);低應(yīng)變速率下,晶粒在高溫時(shí)易發(fā)生粗化,且變形過程中產(chǎn)生的孔洞等缺陷會(huì)發(fā)生長(zhǎng)大、聚合,導(dǎo)致材料提前斷裂。2.3 應(yīng)變速率敏感系數(shù)和變形激活能
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]變形量對(duì)(TiB+La2O3)/Ti復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能影響的研究[D]. 郭相龍.上海交通大學(xué) 2013
[2]原位自生耐熱鈦基復(fù)合材料的高溫性能研究[D]. 肖旅.上海交通大學(xué) 2010
碩士論文
[1]擠壓態(tài)TiBw/TC4復(fù)合材料超塑性變形行為與機(jī)理研究[D]. 陸成杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]原位自生顆粒增強(qiáng)7715D基復(fù)合材料的超塑性研究[D]. 李麗.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3449811
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