采用累積疊軋技術(shù)制備具有超細(xì)晶組織的TC4鈦合金,考察了疊軋工藝對界面結(jié)合和微觀組織的影響規(guī)律以及該過程中α/β兩相鈦合金的變形機(jī)制,分析了疊軋工藝對TC4合金力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,TC4合金累積疊軋過程中需要足夠的加熱溫度(近于720℃)、防氧化處理以及多層數(shù)大下壓量的軋制工藝,才能獲得良好的界面結(jié)合,但是界面處存在O含量較高的硬化層。隨著疊軋溫度和疊軋層數(shù)的增加,TC4板材的結(jié)合界面逐漸消失并具有較高的結(jié)合強(qiáng)度。累積疊軋過程是協(xié)同變形和剪切變形綜合作用的結(jié)果,即變形初期晶界β相由長條狀轉(zhuǎn)變?yōu)槎唐瑺钋揖Ы绨l(fā)生滑移,而在變形程度較高時(shí)組織中有大量的剪切帶,此過程存在大量局部變形以適應(yīng)大塑性變形過程。變形組織中存在局部等軸組織(約300 nm)和拉長的變形結(jié)構(gòu)(約400 nm),其中等軸組織是由于變形溫度、局部剪切變形和局部過熱作用而發(fā)生再結(jié)晶形成的。疊軋板材在厚度方向存在組織性能不均勻現(xiàn)象,在結(jié)合界面處硬度較高,隨著疊軋層數(shù)的增加硬度逐漸趨于一致。同時(shí)隨著疊軋層數(shù)的增加,TC4合金的抗拉強(qiáng)度逐漸增加,在疊軋16層后抗拉強(qiáng)度達(dá)到1325 MPa,塑性降低為5.4%。在疊軋層數(shù)較少時(shí),斷裂過程表現(xiàn)為韌性斷裂,隨著疊軋層數(shù)的增加,斷口形貌逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轫g窩斷口和準(zhǔn)解理斷口的綜合形貌。

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本文編號：2838200