【摘要】：為了探明TC4鈦合金室溫下的滯后回彈效應(yīng),采用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了不同預(yù)應(yīng)變和不同加載速率的滯后回彈實(shí)驗(yàn);為了揭示滯后回彈變化規(guī)律的微觀機(jī)理,采用OM和TEM對(duì)微觀組織進(jìn)行表征。結(jié)果表明:TC4鈦合金經(jīng)過(guò)室溫塑性變形卸載后尺寸繼續(xù)變化,具有明顯的滯后回彈效應(yīng)。隨著預(yù)應(yīng)變以及加載應(yīng)變率的提高,滯后回彈應(yīng)變(TDSS)的絕對(duì)值均呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)。組織分析表明,"流線型"光鏡組織、位錯(cuò)塞積以及孿晶組織的演變與滯后回彈變化規(guī)律正相關(guān)。
【圖文】：

strainvaryingwithloadingstrainrate曲線�？芍�(dāng)加載應(yīng)變率為9.061×10-4s-1時(shí)，10h累積的滯后回彈應(yīng)變?yōu)?.0×10-4，略高于加載應(yīng)變率為1.709×10-4s-1時(shí)的3.8×10-4。當(dāng)加載應(yīng)變率進(jìn)一步增加到1.810×10-3s-1時(shí)，滯后回彈應(yīng)變?yōu)?.2×10-4，相較于前一加載應(yīng)變率有30%的增幅。因而滯后回彈應(yīng)變隨加載應(yīng)變率的提高也呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。采用指數(shù)函數(shù)對(duì)上述變化規(guī)律進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果為：4r[0.04409exp(/0.000517)3.7386]10（2）式中，為加載應(yīng)變率。2.4組織分析圖6a為T(mén)C4原始試樣的光鏡組織，其中α(hcp)相為淺色相，β(bcc)相為深色相[9]。可知，，原始組織中α與β兩相分布均勻，晶粒尺寸細(xì)小，分別約為3和1μm。圖6b~圖6d分別為PI-2、PI-5和PI-8試樣卸載后的OM組織，加載方向沿水平方向。可知，隨預(yù)應(yīng)變的增大，β相呈“流線型”分布的組織增多。這說(shuō)明在較高預(yù)應(yīng)變下，基體α相內(nèi)位錯(cuò)增殖以及更多的滑移系開(kāi)動(dòng)，沿加載方向產(chǎn)生較大的應(yīng)變，因而使β相隨α相變形呈“流線型”分布；同時(shí)，“流線型”組織與“非流線型”組織之間的應(yīng)變梯度將產(chǎn)生與滯后回彈相關(guān)的幾何必須位錯(cuò)(GNDs)[7,10]。圖7a和圖7b分別為不同加載應(yīng)變率試樣的OM組織�？芍�，隨加載應(yīng)變率的增大，β相呈流線分布的組織也增多。將試樣的組織形貌(圖6和圖7)與滯后回彈應(yīng)變(圖3和圖5)對(duì)應(yīng)可知，“流線型”組織與滯后回彈應(yīng)變具有一定的相關(guān)性，即“流線型”組織增多，滯后回彈應(yīng)變的絕對(duì)值增加。圖6不同預(yù)應(yīng)變?cè)嚇拥墓忡R組織Fig.6Opticalmicrostructuresoforiginal(a),PI-2(b),PI-5(c)andPI-8(d)samplesforTC4titaniumalloyaαβShortstreamlineLongstreamlineModeststreamline5μmb

囡?塑性變形過(guò)程中，易產(chǎn)生變形孿晶。通過(guò)進(jìn)一步觀測(cè)PI-5和PI-10試樣的透射電鏡組織，發(fā)現(xiàn)組織中含有如圖9a和圖9b所示的孿晶形貌�？芍A(yù)應(yīng)變的提高在一定程度上增加了試樣組織內(nèi)的孿晶數(shù)量，但PI-10試樣中的孿晶厚度與PI-5試樣相近，均在50nm左右。這是由于應(yīng)力的提高促進(jìn)了孿晶的形核，但在室溫拉伸變形過(guò)程中，孿晶的生長(zhǎng)由孿晶界附近的氧原子從晶格的八面體間隙躍遷所控制，為速率受限的圖8TC4試樣卸載后的透射電鏡組織形貌Fig.8TransmissionelectronmicrographsofPI-5(a)andPI-10(b)samplesafterunloading圖9TC4試樣卸載后的孿晶形貌Fig.9DeformationtwinintransmissionelectronmicrographsofPI-5(a)andPI-10(b)samplesafterunloading生長(zhǎng)機(jī)制[12]。同時(shí)，由于晶粒細(xì)小，單位體積內(nèi)的晶界數(shù)量多，增加了孿晶形核后的生長(zhǎng)阻力，因而預(yù)應(yīng)變的提高沒(méi)有明顯增加PI-10試樣中的孿晶厚度。在試樣卸載后的滯后回彈過(guò)程中，變形孿晶進(jìn)行去孿晶過(guò)程(或稱(chēng)孿晶回復(fù))[13,14]，已躍遷的氧原子回aTwinTwin500nmb500nmaSubgrainSubgrain500nmb500nmStreamlineMorestreamlinea10μmb
【作者單位】： 北京理工大學(xué);
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51175044)
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.23

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張磊;王曉艷;朱麗;李波;;電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定TC4鈦合金中主量元素鋁和釩[J];理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè));2011年06期

2 梁春雷;李曉延;鞏水利;陳俐;;TC4鈦合金薄板激光焊接頭疲勞性能研究[J];材料工程;2006年04期

3 陳燕;趙秀娟;劉鵬濤;陳春煥;任瑞銘;;TC4鈦合金線性摩擦焊接頭的組織與硬度分析[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2012年07期

4 張敏;宋西平;林均品;焦?jié)奢x;于慧臣;王習(xí)術(shù);;利用原位觀察技術(shù)測(cè)定TC4鈦合金的疲勞裂紋擴(kuò)展門(mén)檻值[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2012年04期

5 張學(xué)軍;馬鐵軍;李能;劉文慧;;TC4鈦合金線性摩擦焊接頭組織及性能研究[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2012年04期

6 楊闖;馬亞芹;王亮;;TC4鈦合金真空脈沖滲氧硬化層的組織與性能[J];表面技術(shù);2013年03期

7 馬鐵軍;張學(xué)軍;楊思乾;張勇;張?jiān)葡?;TC4鈦合金線性摩擦焊接頭的沖擊韌性及斷口特征[J];航空材料學(xué)報(bào);2007年06期

8 張春艷;王振林;田中青;楊惠;;TC4鈦合金熱氧化層微米壓痕/劃痕試驗(yàn)研究[J];熱加工工藝;2009年18期

9 劉佳佳;張艷苓;韓秀全;黃繼華;;TC4鈦合金激光焊接頭組織及超塑性能研究[J];熱加工工藝;2013年21期

10 龔沛;孫東立;;氫對(duì)熱變形TC4鈦合金顯微組織的影響[J];機(jī)械工程材料;2007年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉小文;王忠平;杜隨更;;TC4鈦合金摩擦焊接頭的金相組織及力學(xué)性能[A];第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第1冊(cè)）[C];2001年

2 雷文光;于蘭蘭;毛小南;羅雷;張英明;侯智敏;;電子束冷床熔煉TC4鈦合金連鑄凝固過(guò)程數(shù)值模擬[A];第十四屆全國(guó)鈦及鈦合金學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2010年

3 喬永蓮;孫福權(quán);楊建偉;柳楠;劉新宇;蘇萬(wàn)強(qiáng);沙春鵬;;TC4鈦合金表面止焊劑去除工藝研究[A];2012航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

4 單磊;周繼烈;;TC4鈦合金-鋼激光焊接熱應(yīng)力分析[A];第13屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

5 常榮輝;蘇杭;;薄壁TC4鈦合金電子束焊接應(yīng)用研究[A];第十六次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

6 付鵬飛;李晉煒;吳冰;左從進(jìn);;TC4鈦合金電子束焊接殘余應(yīng)力盲孔法測(cè)試研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2005年

7 付鵬飛;李晉煒;吳冰;左從進(jìn);;TC4鈦合金電子束焊接殘余應(yīng)力盲孔法測(cè)試研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集第11屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議專(zhuān)輯[C];2005年

8 徐潔潔;蔡華;楊武雄;肖榮詩(shī);張文栓;唐湘燕;;TC4鈦合金薄板激光焊接實(shí)驗(yàn)研究[A];2007年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)之第12屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

9 徐潔潔;蔡華;楊武雄;肖榮詩(shī);張文栓;唐湘燕;;TC4鈦合金薄板激光焊接實(shí)驗(yàn)研究[A];2007年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

10 張?jiān)迄i;孫廣標(biāo);張安洲;;超聲磨料對(duì)TC4鈦合金電火花加工表面質(zhì)量的影響[A];陜西省機(jī)械工程學(xué)會(huì)特種加工分會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李小勇;TC4鈦合金大規(guī)格鑄錠及棒材生產(chǎn)工藝研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 應(yīng)業(yè)勇;TC4鈦合金激光焊接變形與光致等離子體的行為研究[D];湖南大學(xué);2016年

3 陳竹;TC4鈦合金表面納米顆粒增強(qiáng)的鈦鋁激光熔覆涂層制備及仿真研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

4 帥忠富;TC4鈦合金棒材斜軋數(shù)值模擬及微觀組織研究[D];太原科技大學(xué);2016年

5 周巖;TC4鈦合金電塑性拉拔變形行為及機(jī)理[D];大連理工大學(xué);2013年

6 趙玉賢;TC4鈦合金棒線材冷拉拔加工工藝研究[D];大連理工大學(xué);2009年

7 薛超;TC4鈦合金冷拉拔變形行為與微觀組織的研究[D];大連理工大學(xué);2011年

8 劉永軍;TC4鈦合金與1Cr18Ni9Ti不銹鋼超塑性擴(kuò)散連接工藝研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

9 陳燕;TC4鈦合金線性摩擦焊接頭組織結(jié)構(gòu)分析[D];大連交通大學(xué);2012年

10 楊大洪;TC4鈦合金真空電子束焊接工藝研究[D];重慶大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2539269