Ti-62A合金热变形过程中的流变应力特性及组织演变
发布时间：2021-04-12 07:01
通过Gleeble-3800热模拟试验机的热压缩实验,研究了Ti-62A合金在800、850、900和950℃,应变速率为0.001、0.01、0.1和1s-1下的热变形行为和动态再结晶（DRX）规律。结果表明:Ti-62A合金的流变应力受应变速率和变形温度的影响显著;流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低;在900～950℃、应变速率0.01～1 s-1条件下,Ti-62A合金的热变形应力-应变曲线属于动态回复型;该合金的热变形机制主要由位错运动控制,其动态软化机制包括晶界滑动和位错对消、攀移机制;Ti-62A合金在热变形过程中,动态再结晶更有可能发生在较高的温度和较低的应变速率下,即950℃和0.001 s-1;基于经典位错密度理论和DRX动力学理论,建立了加工硬化一动态回复和DRX软化效应的两阶段本构模型。DEFORM-3D软件的仿真模拟结果证实,基于DRX软化效应的本构模型对Ti-62A合金在动态再结晶阶段的热变形行为的预测具有较高的准确性,能够为实际生产工艺的制定提供技术参考。
【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(09)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
σs与σp的关系
本试验的材料是100 mm厚热轧Ti-62A合金板材，其主要化学成分(质量分数，%)：Al 5.5,Cr 1.95、Zn 2.0、Zr 2.05、Mo 2.0,Si 0.23，其余为Ti。其微观组织由网篮状组织、魏氏组织以及晶间α相组成（见图1）。Ti-62A合金的β相转变温度约为965℃。压缩试样的尺寸为Φ8 mm×12 mm。通过Gleeble-3800热模拟试验机在800～950℃和0.001～1 s-1条件下进行等温压缩试验，其试验路线如图2所示。在压缩之前，为了减小试样两端与模具之间的摩擦，在试样两端面各加厚度为0.05 mm的石墨垫片，将试样以10℃/s的速度加热至变形温度，保温120 s以确保温度分布均匀，随后，将每个样品压缩至最终应变量60%（真应变0.9），并迅速将试样水冷至室温以保留变形的微观结构。将变形后的试样沿轴线进行线切割，取其一半作为金相试样。所有样品经过机械研磨抛光，然后，在室温下用腐蚀剂（5 m L HF+10 m L HNO3+85m L H2O）擦腐15 s，通过GX-51型金相显微镜对变形试样进行显微组织观察。图2 热压缩试验温度-时间示意图
热压缩试验温度-时间示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]球墨铸铁QT800-6的热压缩变形行为及应变补偿本构模型[J]. 周珊,孙有平,付静,何江美. 金属热处理. 2018(07)
[2]新型超高强韧钛合金热变形行为研究[J]. 王哲,王新南,商国强,祝力伟,李静,费跃,田帅,朱知寿. 稀有金属材料与工程. 2018(03)
[3]转变β区体积分数对双态组织TC4钛合金动态压缩性能及其绝热剪切敏感性的影响规律[J]. 彭美旗,程兴旺,郑超,杨凯文,靳丹. 稀有金属材料与工程. 2017(08)
[4]Al-12Zn-2.4Mg-1.2Cu合金流变行为的应变补偿Arrhenius本构模型研究（英文）[J]. 陈刚,陈伟,马力,郭安振,吕娟,张治民,郑顺奇. 稀有金属材料与工程. 2015(09)
[5]铁素体不完全动态再结晶中晶粒尺寸的预测研究[J]. 王恩博. 热加工工艺. 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]航空用钛合金的研究与应用进展[J]. 付艳艳,宋月清,惠松骁,米绪军. 稀有金属. 2006(06)
[8]热处理对Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-X系合金性能的影响[J]. 于洋,惠松骁,叶文君,王希哲,张翥. 金属热处理. 2005(12)
本文编号：3132858
【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(09)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
σs与σp的关系
本试验的材料是100 mm厚热轧Ti-62A合金板材，其主要化学成分(质量分数，%)：Al 5.5,Cr 1.95、Zn 2.0、Zr 2.05、Mo 2.0,Si 0.23，其余为Ti。其微观组织由网篮状组织、魏氏组织以及晶间α相组成（见图1）。Ti-62A合金的β相转变温度约为965℃。压缩试样的尺寸为Φ8 mm×12 mm。通过Gleeble-3800热模拟试验机在800～950℃和0.001～1 s-1条件下进行等温压缩试验，其试验路线如图2所示。在压缩之前，为了减小试样两端与模具之间的摩擦，在试样两端面各加厚度为0.05 mm的石墨垫片，将试样以10℃/s的速度加热至变形温度，保温120 s以确保温度分布均匀，随后，将每个样品压缩至最终应变量60%（真应变0.9），并迅速将试样水冷至室温以保留变形的微观结构。将变形后的试样沿轴线进行线切割，取其一半作为金相试样。所有样品经过机械研磨抛光，然后，在室温下用腐蚀剂（5 m L HF+10 m L HNO3+85m L H2O）擦腐15 s，通过GX-51型金相显微镜对变形试样进行显微组织观察。图2 热压缩试验温度-时间示意图
热压缩试验温度-时间示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]球墨铸铁QT800-6的热压缩变形行为及应变补偿本构模型[J]. 周珊,孙有平,付静,何江美. 金属热处理. 2018(07)
[2]新型超高强韧钛合金热变形行为研究[J]. 王哲,王新南,商国强,祝力伟,李静,费跃,田帅,朱知寿. 稀有金属材料与工程. 2018(03)
[3]转变β区体积分数对双态组织TC4钛合金动态压缩性能及其绝热剪切敏感性的影响规律[J]. 彭美旗,程兴旺,郑超,杨凯文,靳丹. 稀有金属材料与工程. 2017(08)
[4]Al-12Zn-2.4Mg-1.2Cu合金流变行为的应变补偿Arrhenius本构模型研究（英文）[J]. 陈刚,陈伟,马力,郭安振,吕娟,张治民,郑顺奇. 稀有金属材料与工程. 2015(09)
[5]铁素体不完全动态再结晶中晶粒尺寸的预测研究[J]. 王恩博. 热加工工艺. 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]航空用钛合金的研究与应用进展[J]. 付艳艳,宋月清,惠松骁,米绪军. 稀有金属. 2006(06)
[8]热处理对Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-X系合金性能的影响[J]. 于洋,惠松骁,叶文君,王希哲,张翥. 金属热处理. 2005(12)
本文编号：3132858
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