TC21鈦合金高溫變形行為及微觀組織研究.pdf

1、本文研究了TC21鈦合金在不同熱處理溫度和不同熱壓縮變形條件下,微觀組織的演變行為,并對(duì)TC21鈦合金的形變熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。研究TC21鈦合金的高溫變形行為,分析了該合金的流變應(yīng)力變化特點(diǎn)和熱變形參數(shù)對(duì)流變應(yīng)力的影響規(guī)律,建立了該合金的本構(gòu)方程。采用OM、TEM及EBSD取向分析方法,對(duì)微觀組織進(jìn)行了深入分析,揭示了變形溫度、應(yīng)變速率對(duì)流變應(yīng)力的影響規(guī)律,并建立了加工圖。本論文通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),分別研究熱處理溫度和高溫形變對(duì)TC21相變

2、及微觀組織,包括對(duì)形成塊狀α相的影響規(guī)律,經(jīng)觀察分析得到以下結(jié)論:
　　 熱處理溫度對(duì)TC21鈦合金微觀組織的影響顯著,在880℃、900℃觀察到了塊狀α相,在930℃、950℃沒有觀察到塊狀α相,代之以條狀α相。EBSD取向分析表明,塊狀α相與其臨近β相之間滿足:Burgers取向關(guān)系。顯微硬度在900℃達(dá)最小值,溫度高于900℃時(shí),顯微硬度值增加。
　　 高溫形變行為研究表明,流變應(yīng)力隨變形溫度降低及應(yīng)變速率增大而升

3、高;應(yīng)變速率大于1s-1時(shí),流變應(yīng)力在經(jīng)歷了加工硬化達(dá)到峰值后,逐漸出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,而應(yīng)變速率小于等于1s-1時(shí),呈現(xiàn)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。在本實(shí)驗(yàn)條件下,用Zener-Hollomon參數(shù)的指數(shù)形式能較好的描述TC21鈦合金高溫變形時(shí)的流變應(yīng)力行為,預(yù)測(cè)誤差小于15％。
　　 在熱變形過程中,應(yīng)變速率是影響合金微觀組織變化的一個(gè)關(guān)鍵因素。在較低應(yīng)變速率下觀察到再結(jié)晶現(xiàn)象,在較高的應(yīng)變速率下(1～10s-1),沒有觀察到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。加工圖