(TiB+La 2 O 3 )/IMI834钛基复合材料超塑性变形行为及显微组织演变

发布时间：2021-10-21 22:12

　　对（TiB+La₂O₃）/IMI834钛基复合材料进行超塑性变形,研究了不同温度（850,900,950,1 000℃）和初始应变速率(0.000 5,0.001 0,0.005 0s^-1)对其超塑性变形行为及显微组织的影响。结果表明:该复合材料由α-Ti、TiB、La₂O₃相及弥散分布的（TiZr）_xSi颗粒组成;复合材料具有较好的超塑性,在900℃、0.001 0s^-1条件下,断后伸长率最大,为505%;复合材料的应变速率敏感系数高于0.30,随应变速率增加,流变应力和变形激活能增大;随变形程度增加,复合材料中片层α相逐渐等轴化,小角度晶界向大角度晶界转变,但孔洞缺陷增多;晶界滑动、晶粒转动和动态再结晶是（TiB+La₂O₃）/IMI834钛基复合材料超塑性变形的主要变形机制。 

【文章来源】：机械工程材料. 2020,44(08)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

超塑性高温拉伸试样的形状和尺寸

由图2和表1可以看出：复合材料的显微组织主要由α-Ti、TiB和La2O3相组成，无TiB2和LaB6的衍射峰，说明钛和TiB2、LaB6粉末已完全反应；TiB增强相（点A）呈短纤维状，长度方向与轧向一致；此外基体中还弥散分布着细小的（TiZr)xSi颗粒（点B）。2.2 超塑性变形行为

由表2可以看出：复合材料的断后伸长率与温度和应变速率并不成单调变化关系；应变速率较低（0.000 5s-1）时，复合材料的断后伸长率随温度升高先减小后增大；应变速率较高（0.001 0～0.005 0s-1）时，断后伸长率随温度升高则先增大后减小，说明在较高应变速率下，最大断后伸长率向高温区移动。在超塑性变形过程中，升高温度能够提高原子的扩散能力和晶界的变形协调能力，但当温度升高到一定程度时，晶粒易长大粗化，使材料的变形协调能力降低，进而导致塑性下降。变形温度在900～1 000℃时，复合材料的断后伸长率随着应变速率的增加先增大后减小，且均在0.001 0s-1应变速率下获得最大断后伸长率，其中，在900℃、0.001 0s-1变形条件下，复合材料的断后伸长率最大，为505%。复合材料表现出应变速率敏感性，较高或较低的应变速率均不利于其超塑性变形：高应变速率容易导致位错缠结，阻碍位错运动；低应变速率下，晶粒在高温时易发生粗化，且变形过程中产生的孔洞等缺陷会发生长大、聚合，导致材料提前断裂。2.3 应变速率敏感系数和变形激活能

【参考文献】：
博士论文
[1]变形量对（TiB+La2O3）/Ti复合材料组织结构及力学性能影响的研究[D]. 郭相龙.上海交通大学 2013
[2]原位自生耐热钛基复合材料的高温性能研究[D]. 肖旅.上海交通大学 2010

硕士论文
[1]挤压态TiBw/TC4复合材料超塑性变形行为与机理研究[D]. 陆成杰.哈尔滨工业大学 2014
[2]原位自生颗粒增强7715D基复合材料的超塑性研究[D]. 李丽.上海交通大学 2009



本文编号：3449811