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1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：TG166.5學(xué)號(hào)：120080503052南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）TC4-DT鈦合金的高溫形變及熱處理行為的研究作者：張貴華學(xué)科專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：董洪波教授申請(qǐng)學(xué)位日期：2015年4月StudyondeformationbehaviorandhottreatmentforTC4-DTAlloyathightemperatureADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMaterialProcessingEnginneringbyzhangguih
2、uaUndertheSupervisionofProf.donghongboCollegeofAeronauticalManufacturingEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaApril,2015摘要TC4-DT鈦合金是我國(guó)自主研發(fā)的新型中強(qiáng)高韌損傷容限型鈦合金，傳統(tǒng)加工一般通過熱形變及兩重?zé)崽幚硐嘟Y(jié)合，來(lái)獲得具有良好的強(qiáng)度與損傷容限性能的網(wǎng)籃組織，其中熱形變的溫度常設(shè)定在β相變點(diǎn)以上，由于TC4-DT鈦合金的顯微組織對(duì)溫度非常敏感，組織狀態(tài)不穩(wěn)定，在β相變點(diǎn)以上時(shí)易導(dǎo)致晶
3、粒粗化及形成長(zhǎng)條α晶界，從而影響合金的使用性能。能否通過在兩相區(qū)變形，合理結(jié)合三重?zé)崽幚砉に?，以獲得良好的具有損傷容限性能的網(wǎng)籃組織，是本課題主要研究的方向。本文以TC4-DT鈦合金為研究對(duì)象，研究了損傷容限型鈦合金的高溫壓縮及拉伸兩種熱變形行為，分析了熱變形過程中流動(dòng)應(yīng)力與應(yīng)變及顯微組織的變化規(guī)律；同時(shí)，將熱變形后的組織采用三重?zé)崽幚砉に?，研究了三重?zé)崽幚碇懈骷?jí)退火對(duì)變形后合金顯微組織演變的影響，分析了顯微組織的微觀組成，得出以下結(jié)論：（1）高溫拉伸及壓縮形變中，在兩相區(qū)變形會(huì)得到一定含量的等軸α相，而超過β相變點(diǎn)后，等軸α相消失，并隨著溫度
4、的繼續(xù)升高，晶粒長(zhǎng)大嚴(yán)重，并會(huì)伴有針狀馬氏體α′相沿晶界析出，這對(duì)材料的性能是非常不利的。（2）將不同拉伸熱變形后的組織進(jìn)行固溶時(shí)效處理發(fā)現(xiàn)，固溶的溫度影響著等軸α相的含量，高的溫度條件下，得到等軸α相的含量較低；當(dāng)固溶溫度超過相變點(diǎn)后，晶粒極易長(zhǎng)大，經(jīng)過時(shí)效處理，部分區(qū)域會(huì)沿晶界析出次生α相，組織不均勻，影響合金的機(jī)械性能。（3）三重?zé)崽幚碇械谝恢嘏c第二重?zé)崽幚淼臏囟韧瑫r(shí)影響著初生等軸α相的含量，隨第一重和第二重溫度升高，等軸α相減少；第二重?zé)崽幚頊囟冗€影響后期析出次生長(zhǎng)條狀α相含量和最終形態(tài)，在第二重?zé)崽幚磉^程中析出的條狀α為一次次生α相，
5、在經(jīng)第三重?zé)崽幚恚淮未紊料嗥瑢訒?huì)變厚，而且間隙間會(huì)析出新的次生α相，為二次次生α相，二次析出的條狀α相錯(cuò)亂貫穿于一次條狀α相之間，各α集束交錯(cuò)排列，具有較小的縱橫比，細(xì)化了組織。（4）以熱變形及三重?zé)崽幚砗侠淼南嘟Y(jié)合可以獲得三態(tài)組織。在TC4-DT鈦合金-3-1中經(jīng)過兩相區(qū)950℃、變形量60%和變形速率為1.1×10s條件下高溫拉伸，然后經(jīng)熱處理工藝940℃/1hWQ+920℃/1hWQ+820℃/1.5hAC，得到了由約含20%等軸α、50%～60%條狀α構(gòu)成的網(wǎng)籃和β轉(zhuǎn)變基體組成的三態(tài)組織。（5）壓縮熱變形后經(jīng)三重?zé)崽幚戆l(fā)現(xiàn)，利用第一
6、重與第二重?zé)崽幚淼墓に?，可以得到了組織均勻的網(wǎng)籃組織。壓縮變形溫度和三重?zé)崽幚碇械臏囟榷伎刂圃贗兩相區(qū)以內(nèi)，這解決了在β單相區(qū)熱變形或熱處理易導(dǎo)致晶粒粗大及易析出長(zhǎng)條α晶界而影響合金的機(jī)械性能的問題。-1通過壓縮溫度950℃、應(yīng)變速率0.1s經(jīng)熱處理工藝960℃/1hWQ+(840℃～880℃)/1hWQ+820℃/1.5hAC三重?zé)崽幚砟艿玫奖容^均勻的網(wǎng)籃組織。-1（6）通過溫度950℃、應(yīng)變量為0.9和應(yīng)變速率0.1s壓縮熱變形后經(jīng)熱處理960℃/1hWQ+(840℃～880℃)/1hWQ+820℃/1.5hAC得到的網(wǎng)籃組織中，次生條狀α
7、相上有橢球狀析出物生成，并隨溫度升高，析出物的含量增多，伴有長(zhǎng)大的現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：TC4-DT鈦合金；高溫變形；三重?zé)崽幚?；顯微組織IIAbstractTC4-DTalloyisanewkindofdamagetolerantalloywithmoderatestrengthandhightoughnessdevelopedinChina.Traditionalprocessinggenerallythroughacombinationofthermaldeformationanddoubleannealingtoobtainthegoodstr
8、engthanddamagetolerancebehaviorofbasketorganizations,includingthetemperatur
