Ti-62A合金熱變形過(guò)程中的流變應(yīng)力特性及組織演變
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 07:01
通過(guò)Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)的熱壓縮實(shí)驗(yàn),研究了Ti-62A合金在800、850、900和950℃,應(yīng)變速率為0.001、0.01、0.1和1s-1下的熱變形行為和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(DRX)規(guī)律。結(jié)果表明:Ti-62A合金的流變應(yīng)力受應(yīng)變速率和變形溫度的影響顯著;流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低而降低;在900~950℃、應(yīng)變速率0.01~1 s-1條件下,Ti-62A合金的熱變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線屬于動(dòng)態(tài)回復(fù)型;該合金的熱變形機(jī)制主要由位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)控制,其動(dòng)態(tài)軟化機(jī)制包括晶界滑動(dòng)和位錯(cuò)對(duì)消、攀移機(jī)制;Ti-62A合金在熱變形過(guò)程中,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶更有可能發(fā)生在較高的溫度和較低的應(yīng)變速率下,即950℃和0.001 s-1;基于經(jīng)典位錯(cuò)密度理論和DRX動(dòng)力學(xué)理論,建立了加工硬化一動(dòng)態(tài)回復(fù)和DRX軟化效應(yīng)的兩階段本構(gòu)模型。DEFORM-3D軟件的仿真模擬結(jié)果證實(shí),基于DRX軟化效應(yīng)的本構(gòu)模型對(duì)Ti-62A合金在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶階段的熱變形行為的預(yù)測(cè)具有較高的準(zhǔn)確性,能夠?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)工藝的制定提供技術(shù)參考。
【文章來(lái)源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(09)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
σs與σp的關(guān)系
本試驗(yàn)的材料是100 mm厚熱軋Ti-62A合金板材,其主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):Al 5.5,Cr 1.95、Zn 2.0、Zr 2.05、Mo 2.0,Si 0.23,其余為Ti。其微觀組織由網(wǎng)籃狀組織、魏氏組織以及晶間α相組成(見圖1)。Ti-62A合金的β相轉(zhuǎn)變溫度約為965℃。壓縮試樣的尺寸為Φ8 mm×12 mm。通過(guò)Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)在800~950℃和0.001~1 s-1條件下進(jìn)行等溫壓縮試驗(yàn),其試驗(yàn)路線如圖2所示。在壓縮之前,為了減小試樣兩端與模具之間的摩擦,在試樣兩端面各加厚度為0.05 mm的石墨墊片,將試樣以10℃/s的速度加熱至變形溫度,保溫120 s以確保溫度分布均勻,隨后,將每個(gè)樣品壓縮至最終應(yīng)變量60%(真應(yīng)變0.9),并迅速將試樣水冷至室溫以保留變形的微觀結(jié)構(gòu)。將變形后的試樣沿軸線進(jìn)行線切割,取其一半作為金相試樣。所有樣品經(jīng)過(guò)機(jī)械研磨拋光,然后,在室溫下用腐蝕劑(5 m L HF+10 m L HNO3+85m L H2O)擦腐15 s,通過(guò)GX-51型金相顯微鏡對(duì)變形試樣進(jìn)行顯微組織觀察。圖2 熱壓縮試驗(yàn)溫度-時(shí)間示意圖
熱壓縮試驗(yàn)溫度-時(shí)間示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]球墨鑄鐵QT800-6的熱壓縮變形行為及應(yīng)變補(bǔ)償本構(gòu)模型[J]. 周珊,孫有平,付靜,何江美. 金屬熱處理. 2018(07)
[2]新型超高強(qiáng)韌鈦合金熱變形行為研究[J]. 王哲,王新南,商國(guó)強(qiáng),祝力偉,李靜,費(fèi)躍,田帥,朱知壽. 稀有金屬材料與工程. 2018(03)
[3]轉(zhuǎn)變?chǔ)聟^(qū)體積分?jǐn)?shù)對(duì)雙態(tài)組織TC4鈦合金動(dòng)態(tài)壓縮性能及其絕熱剪切敏感性的影響規(guī)律[J]. 彭美旗,程興旺,鄭超,楊凱文,靳丹. 稀有金屬材料與工程. 2017(08)
[4]Al-12Zn-2.4Mg-1.2Cu合金流變行為的應(yīng)變補(bǔ)償Arrhenius本構(gòu)模型研究(英文)[J]. 陳剛,陳偉,馬力,郭安振,呂娟,張治民,鄭順奇. 稀有金屬材料與工程. 2015(09)
[5]鐵素體不完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶中晶粒尺寸的預(yù)測(cè)研究[J]. 王恩博. 熱加工工藝. 2012(19)
[6]Mechanical properties and microstructure of an α+β titanium alloy with high strength and fracture toughness[J]. YU Yang, HUI Songxiao, YE Wenjun, and XIONG Baiqing State Key Laboratory for Fabrication and Processing of Nonferrous Metals, General Research Institute for Nonferrous Metals, Beijing 100088, China. Rare Metals. 2009(04)
[7]航空用鈦合金的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 付艷艷,宋月清,惠松驍,米緒軍. 稀有金屬. 2006(06)
[8]熱處理對(duì)Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-X系合金性能的影響[J]. 于洋,惠松驍,葉文君,王希哲,張翥. 金屬熱處理. 2005(12)
本文編號(hào):3132858
【文章來(lái)源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(09)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
σs與σp的關(guān)系
本試驗(yàn)的材料是100 mm厚熱軋Ti-62A合金板材,其主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):Al 5.5,Cr 1.95、Zn 2.0、Zr 2.05、Mo 2.0,Si 0.23,其余為Ti。其微觀組織由網(wǎng)籃狀組織、魏氏組織以及晶間α相組成(見圖1)。Ti-62A合金的β相轉(zhuǎn)變溫度約為965℃。壓縮試樣的尺寸為Φ8 mm×12 mm。通過(guò)Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)在800~950℃和0.001~1 s-1條件下進(jìn)行等溫壓縮試驗(yàn),其試驗(yàn)路線如圖2所示。在壓縮之前,為了減小試樣兩端與模具之間的摩擦,在試樣兩端面各加厚度為0.05 mm的石墨墊片,將試樣以10℃/s的速度加熱至變形溫度,保溫120 s以確保溫度分布均勻,隨后,將每個(gè)樣品壓縮至最終應(yīng)變量60%(真應(yīng)變0.9),并迅速將試樣水冷至室溫以保留變形的微觀結(jié)構(gòu)。將變形后的試樣沿軸線進(jìn)行線切割,取其一半作為金相試樣。所有樣品經(jīng)過(guò)機(jī)械研磨拋光,然后,在室溫下用腐蝕劑(5 m L HF+10 m L HNO3+85m L H2O)擦腐15 s,通過(guò)GX-51型金相顯微鏡對(duì)變形試樣進(jìn)行顯微組織觀察。圖2 熱壓縮試驗(yàn)溫度-時(shí)間示意圖
熱壓縮試驗(yàn)溫度-時(shí)間示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]球墨鑄鐵QT800-6的熱壓縮變形行為及應(yīng)變補(bǔ)償本構(gòu)模型[J]. 周珊,孫有平,付靜,何江美. 金屬熱處理. 2018(07)
[2]新型超高強(qiáng)韌鈦合金熱變形行為研究[J]. 王哲,王新南,商國(guó)強(qiáng),祝力偉,李靜,費(fèi)躍,田帥,朱知壽. 稀有金屬材料與工程. 2018(03)
[3]轉(zhuǎn)變?chǔ)聟^(qū)體積分?jǐn)?shù)對(duì)雙態(tài)組織TC4鈦合金動(dòng)態(tài)壓縮性能及其絕熱剪切敏感性的影響規(guī)律[J]. 彭美旗,程興旺,鄭超,楊凱文,靳丹. 稀有金屬材料與工程. 2017(08)
[4]Al-12Zn-2.4Mg-1.2Cu合金流變行為的應(yīng)變補(bǔ)償Arrhenius本構(gòu)模型研究(英文)[J]. 陳剛,陳偉,馬力,郭安振,呂娟,張治民,鄭順奇. 稀有金屬材料與工程. 2015(09)
[5]鐵素體不完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶中晶粒尺寸的預(yù)測(cè)研究[J]. 王恩博. 熱加工工藝. 2012(19)
[6]Mechanical properties and microstructure of an α+β titanium alloy with high strength and fracture toughness[J]. YU Yang, HUI Songxiao, YE Wenjun, and XIONG Baiqing State Key Laboratory for Fabrication and Processing of Nonferrous Metals, General Research Institute for Nonferrous Metals, Beijing 100088, China. Rare Metals. 2009(04)
[7]航空用鈦合金的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 付艷艷,宋月清,惠松驍,米緒軍. 稀有金屬. 2006(06)
[8]熱處理對(duì)Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-X系合金性能的影響[J]. 于洋,惠松驍,葉文君,王希哲,張翥. 金屬熱處理. 2005(12)
本文編號(hào):3132858
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