Ti-15Mo合金的再结晶行为及动力学
发布时间：2022-01-04 18:37
研究了Ti-15Mo合金在不同退火处理条件下的再结晶行为,构建合金的再结晶动力学模型,计算其再结晶激活能。结果表明:随着退火温度的增加,合金的再结晶形核孕育期时间缩短,再结晶速度提高;随着退火时间的延长,再结晶晶粒长大速度在开始阶段较快,随后随着动力学条件的减弱,长大速度有所下降。采用阿弗拉密（Avrami）方程描述了不同温度下Ti-15Mo的再结晶动力学模型,应用Arrhenius方程,推算出Ti-15Mo的再结晶激活能为145.68 kJ/mol。
【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Ti-15Mo合金不同温度退火处理后的显微组织
表1 Ti-15Mo合金的化学成分(质量分数,%)Table 1 Chemical composition of the Ti-15Mo alloy (mass fraction, %) Mo O C N H Si Ti 15.9 0.099 0.011 0.013 0.0005 0.01 83.962 结果与分析
图2为Ti-15Mo合金分别在740、750、760和770 ℃保温60 min退火处理后的显微组织。相对于原始轧制态组织(图1),740 ℃退火后(图2a)晶粒仍然保持纤维状分布,但纤维密度减少,部分被拉长的晶粒粗化,少量晶粒的晶界开始向外凸出,部分α相转变为β相,该阶段属于高温回复多边化过程。该过程实质上是晶内混乱的位错获得足够多的能量,开始运动,使异号位错相互吸引而抵消,位错密度下降,构成亚晶界,形成稳定的亚晶结构。当退火温度增加到750 ℃时,如图2(b)所示,大部分α相已转变为β相,有少量变形晶粒开始发生再结晶(如圆圈处所示)。当退火温度继续增加到760 ℃时,如图2(c)所示,部分再结晶晶粒开始形核,此时只有原始β晶界处有残留的α相,晶内的α相基本已经转变为β相。在这个阶段,再结晶核心一般采用晶界凸出形核方式形成(如圆圈处所示)。这主要是由于为了使系统的自由能下降,畸变能较大的晶粒开始通过凸出晶界从而吞食畸变能较大的晶粒内部的亚晶,从而形成再结晶晶核[11]。当退火温度进一步增加到770 ℃时,此时大部分晶粒再结晶形核完成,晶粒呈等轴状均匀分布。随着退火温度的增加,晶界弥散相扩散速度提高,新生晶粒晶界的迁移速率也增加,所需再结晶形核孕育期的时间减少,再结晶速度提高[12]。在保温时间均为60 min的条件下,当退火温度从740 ℃逐渐上升到770 ℃,晶粒分别经历回复、形核和长大阶段。2.2 退火时间对再结晶晶粒尺寸的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]再结晶退火温度对大塑性热变形Ti-6Al-4V合金微观组织与力学性能的影响[J]. 孙皓,梁益龙,张雄菲,李伟,杨明. 稀有金属材料与工程. 2019(09)
[2]生物医用多孔Ti-15Mo合金的微波烧结制备及表面活性处理（英文）[J]. 徐吉林,张金龙,鲍路姿,赖涛,罗军明,郑玉峰. Science China Materials. 2018(04)
[3]医用Ti-15Mo合金的再结晶动力学及时效响应研究[J]. 徐铁伟,李金山,张丰收,韩飞孝,刘向宏. 稀有金属材料与工程. 2017(S1)
[4]TB8钛合金板材再结晶动力学[J]. 周伟,辛社伟,葛鹏,李倩,陈军. 稀有金属材料与工程. 2016(06)
[5]GH4169高温合金的静态再结晶动力学[J]. 赵立华,张艳姝,吴桂芳. 材料热处理学报. 2015(05)
[6]变形量对Cu-Ni-Si合金再结晶行为的影响[J]. 王俊峰,贾淑果,陈少华,宋克兴,谢秋风,刘平. 河南科技大学学报(自然科学版). 2012(01)
[7]Haynes230高温合金的静态再结晶动力学[J]. 彭聪辉,常辉,胡锐,樊江昆,柏广海,傅恒志. 航空材料学报. 2011(02)
[8]强变形AZ31镁合金的静态再结晶[J]. 杨续跃,孙争艳. 中国有色金属学报. 2009(08)
[9]Dynamic recrystallization and texture development during hot deformation of magnesium alloy AZ31[J]. 杨续跃,吉泽升,H. MIURA,T. SAKAI. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(01)
本文编号：3568861
【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Ti-15Mo合金不同温度退火处理后的显微组织
表1 Ti-15Mo合金的化学成分(质量分数,%)Table 1 Chemical composition of the Ti-15Mo alloy (mass fraction, %) Mo O C N H Si Ti 15.9 0.099 0.011 0.013 0.0005 0.01 83.962 结果与分析
图2为Ti-15Mo合金分别在740、750、760和770 ℃保温60 min退火处理后的显微组织。相对于原始轧制态组织(图1),740 ℃退火后(图2a)晶粒仍然保持纤维状分布,但纤维密度减少,部分被拉长的晶粒粗化,少量晶粒的晶界开始向外凸出,部分α相转变为β相,该阶段属于高温回复多边化过程。该过程实质上是晶内混乱的位错获得足够多的能量,开始运动,使异号位错相互吸引而抵消,位错密度下降,构成亚晶界,形成稳定的亚晶结构。当退火温度增加到750 ℃时,如图2(b)所示,大部分α相已转变为β相,有少量变形晶粒开始发生再结晶(如圆圈处所示)。当退火温度继续增加到760 ℃时,如图2(c)所示,部分再结晶晶粒开始形核,此时只有原始β晶界处有残留的α相,晶内的α相基本已经转变为β相。在这个阶段,再结晶核心一般采用晶界凸出形核方式形成(如圆圈处所示)。这主要是由于为了使系统的自由能下降,畸变能较大的晶粒开始通过凸出晶界从而吞食畸变能较大的晶粒内部的亚晶,从而形成再结晶晶核[11]。当退火温度进一步增加到770 ℃时,此时大部分晶粒再结晶形核完成,晶粒呈等轴状均匀分布。随着退火温度的增加,晶界弥散相扩散速度提高,新生晶粒晶界的迁移速率也增加,所需再结晶形核孕育期的时间减少,再结晶速度提高[12]。在保温时间均为60 min的条件下,当退火温度从740 ℃逐渐上升到770 ℃,晶粒分别经历回复、形核和长大阶段。2.2 退火时间对再结晶晶粒尺寸的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]再结晶退火温度对大塑性热变形Ti-6Al-4V合金微观组织与力学性能的影响[J]. 孙皓,梁益龙,张雄菲,李伟,杨明. 稀有金属材料与工程. 2019(09)
[2]生物医用多孔Ti-15Mo合金的微波烧结制备及表面活性处理（英文）[J]. 徐吉林,张金龙,鲍路姿,赖涛,罗军明,郑玉峰. Science China Materials. 2018(04)
[3]医用Ti-15Mo合金的再结晶动力学及时效响应研究[J]. 徐铁伟,李金山,张丰收,韩飞孝,刘向宏. 稀有金属材料与工程. 2017(S1)
[4]TB8钛合金板材再结晶动力学[J]. 周伟,辛社伟,葛鹏,李倩,陈军. 稀有金属材料与工程. 2016(06)
[5]GH4169高温合金的静态再结晶动力学[J]. 赵立华,张艳姝,吴桂芳. 材料热处理学报. 2015(05)
[6]变形量对Cu-Ni-Si合金再结晶行为的影响[J]. 王俊峰,贾淑果,陈少华,宋克兴,谢秋风,刘平. 河南科技大学学报(自然科学版). 2012(01)
[7]Haynes230高温合金的静态再结晶动力学[J]. 彭聪辉,常辉,胡锐,樊江昆,柏广海,傅恒志. 航空材料学报. 2011(02)
[8]强变形AZ31镁合金的静态再结晶[J]. 杨续跃,孙争艳. 中国有色金属学报. 2009(08)
[9]Dynamic recrystallization and texture development during hot deformation of magnesium alloy AZ31[J]. 杨续跃,吉泽升,H. MIURA,T. SAKAI. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(01)
本文编号：3568861
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