擠壓態(tài)TiBw-TC4復合材料超塑性變形行為與機理研究.pdf

1、本文旨在研究擠壓態(tài)TiBw/TC4復合材料的超塑性變形行為，并揭示其超塑性變形機理?；跍蔬B續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念，采用粉末冶金的方法，制備出不同增強體含量的鈦基復合材料。對其進行熱擠壓變形以優(yōu)化組織和性能。獲得的擠壓態(tài)TiBw/TC4復合材料在Instron-1186拉伸試驗機上進行高溫拉伸試驗，以研究復合材料的超塑性變形行為。在光學顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)下觀察與分析復合材料超塑拉伸變形前后組織與斷裂的演變規(guī)律。并使用

2、電子背散射衍射(EBSD)分析技術(shù)與透射電鏡(TEM)分析技術(shù)研究了超塑變形過程中的亞結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律。闡明超塑性變形機制。
　　首先通過高溫超塑性拉伸試驗獲得了不同增強體含量 TiBw/TC4復合材料的最佳超塑變形參數(shù)。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，與擠壓態(tài)TC4合金相比，復合材料的最佳超塑變形溫度降低，變形速率升高。同時，隨著增強體含量的增加，材料在變形過程中發(fā)生頸縮的趨勢降低。進而結(jié)合應變速率跳動試驗，測定了3TMCs復合材料應變速率敏感

3、性指數(shù) m值，在950℃時取得最大值0.54。通過計算得到擠壓態(tài)TC4合金和TiBw/TC4復合材料在實驗條件下的變形激活能平均為448kJ/mol，遠高于等軸TC4合金的變形激活能。
　　斷口分析表明，增強體的加入推遲了材料由于局部頸縮而發(fā)生的快速失穩(wěn)，使晶界滑移進行地更加充分。在實驗中，隨著溫度升高和變形速率降低，晶界變軟且強度降低，晶界滑移進行得越充分，變形過程中晶界運動協(xié)調(diào)作用更加明顯
　　橫斷面組織分析表明，擠壓態(tài)

4、TC4合金在變形過程中，片層發(fā)生了明顯的扭折和偏轉(zhuǎn)，從而降低了片層徑厚比。當變形量很大時，由于動態(tài)再結(jié)晶局部獲得了等軸組織，材料最后發(fā)生局部頸縮并斷裂。含有增強體的復合材料在變形過程中，發(fā)現(xiàn)在很小的變形量下就通過再結(jié)晶獲得了等軸雙態(tài)組織，并且隨著變形量的增大，β相的體積分數(shù)增加，其晶粒也發(fā)生了明顯的粗化。
　　織構(gòu)分析表明，原始擠壓態(tài)復合材料的[0001]//ED織構(gòu)在超塑性變形過程中發(fā)生了漫散，而在[0001]//TD方向生成了