采用金相（OM）、電子背散射衍射（EBSD）、透射電子顯微鏡（TEM）等手段研究了Ti-8Al-1Mo-1V鈦合金片層組織在熱軋及軋后退火過(guò)程中的組織演變規(guī)律及機(jī)制。研究結(jié)果表明:熱軋及軋后退火難以實(shí)現(xiàn)片層α相的球化,僅能實(shí)現(xiàn)α相的連續(xù)化分布及β相的球化。熱軋過(guò)程中位錯(cuò)密度無(wú)法有效累積是造成片層α相再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力缺失的主要原因。同較粗的片狀α相相比,在相同軋制力下,細(xì)小β相更易破斷,并在隨后的退火過(guò)程中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散球化。根據(jù)分析,本工作提出了Ti-8Al-1Mo-1V鈦合金片層組織熱軋+退火過(guò)程中的組織演變機(jī)制。此外研究發(fā)現(xiàn),Ti811鈦合金片層組織在熱軋過(guò)程中可形成織構(gòu)指數(shù)為■的板織構(gòu)。 

【文章來(lái)源】：材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(12)北大核心EICSCD

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Ti811鈦合金片層組織

圖3a所示為50%熱軋工藝下試樣的EBSD晶界圖,圖中ND為軋面法向,TD為橫向。分析發(fā)現(xiàn):原始片狀α相經(jīng)熱軋變形后“合并”為大小不等的不規(guī)則“α塊”,“塊”內(nèi)α相內(nèi)部及相鄰α相之間以綠色線條的亞晶界(即取向差在2°以內(nèi))相連。由于取向差較小,亞晶界在光學(xué)顯微照片中無(wú)法辨別,因此片狀α相呈現(xiàn)近似連續(xù)分布的特征。分析相鄰晶粒取向差分布圖(見(jiàn)圖3b)可知,組織中約有60%左右的晶界表現(xiàn)為亞晶界,這與圖3c中所統(tǒng)計(jì)的亞結(jié)構(gòu)(黃色區(qū)域)的體積分?jǐn)?shù)68.1%相匹配。圖3c中藍(lán)色區(qū)域代表50%熱軋工藝下所形成的α再結(jié)晶晶粒,其體積分?jǐn)?shù)僅占3.2%。圖3d、e分別為50%熱軋+600 ℃/90 min、 FC工藝下α相的高分辨照片及選區(qū)電子衍射照片。從圖3d可以看到α相中的亞晶界仍清晰可見(jiàn),這表明熱軋過(guò)程中所形成的亞晶界較難通過(guò)退火轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠼嵌染Ы�。根�?jù)分析,本工作認(rèn)為造成片狀α相無(wú)法有效球化的原因可歸結(jié)為:初始片狀α相較為粗大,難以通過(guò)變形實(shí)現(xiàn)相內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)的有效“分離”,此外片狀α相在熱軋過(guò)程中難以累積足夠缺陷(位錯(cuò)等)以驅(qū)動(dòng)球化(再結(jié)晶)的完成。圖3 50%熱軋工藝下樣品的:(a)EBSD晶界圖, (b)相鄰晶粒取向差分布圖, (c)再結(jié)晶分布圖;50%熱軋+600 ℃/90 min、FC工藝下: (d) TEM高分辨圖, (e)選區(qū)電子衍射圖

圖2 不同工藝條件下Ti811鈦合金的顯微組織: (a) 33%; (b) 50%; (c) 67%; (d) 33%+600 ℃/90 min、FC; (e) 50%+600 ℃/90 min、FC; (f) 67%+600 ℃/90 min、 FC為了驗(yàn)證上述推斷,本工作基于Kubin[13]所建立的數(shù)學(xué)模型,對(duì)50%熱軋工藝下組織中的幾何必須位錯(cuò)GND(Geometrically necessary dislocations)密度進(jìn)行了估算。該模型如式(1)所示[14]:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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