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1、第15卷第4期塑性工程學(xué)報(bào)Vol115No142008年8月Aug12008JOURNALOFPLASTICITYENGINEERINGTC4鈦合金晶粒細(xì)化及超塑性研究(西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院,西安710072)王敏郭鴻鎮(zhèn)摘要:文章采用形變復(fù)合熱處理方法對過熱組織TC4鈦合金進(jìn)行了組織細(xì)化機(jī)理及超塑性能研究,結(jié)果表明,(α+β)兩相區(qū)的低溫多火次不均勻大變形能增加變形體內(nèi)的畸變能,提高α和β晶粒的再結(jié)晶形核率;提高鍛造后的冷卻速度能抑制冷卻過程中α相在β晶界和晶內(nèi)的形核和長大,并形成馬氏體組織(α′),細(xì)針狀α′在隨后加熱鍛造時(shí)容易破斷并形成細(xì)小α晶粒;
2、變形后800℃再結(jié)晶退火使α相進(jìn)一步球化,最終形成兩相分開度較大的、均勻細(xì)小的等軸α+β轉(zhuǎn)變組織,經(jīng)測定α晶粒直徑為2μn～5μn。在最佳工藝條件下,細(xì)化后TC4的延伸率可達(dá)188117%。關(guān)鍵詞:鈦合金;微細(xì)化;形變復(fù)合熱處理;機(jī)理中圖分類號:TG14文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:100722012(2008)0420155204Studyonsuperplasticityandfine2grainedofTC4alloyWANGMinGUOHong2zhen(SchoolofMaterialScience,NorthwesternPolytechnica
3、lUniversity,Xipan710072China)Abstract:Usingcompositeausformmethod,thefine2grainedmechanismofTC4alloywithoverheatingstructurewasinvestigatedinthepaper.Theresultsshowthat:Theinhomogeneousseveredeformationinlowtemperaturezoneof(α+β)areacanenhancedistortionenergyofdeformingbodyandin
4、creaserecrystallizingnucleationrateofα2grainandβ2grain.Increasingcoolingspeedaf2terforgingcanrestrainnucleationandgrowthofα2phaseonβcrystalboundary,andformmartensitestructure(α′).Duringsub2sequentforgingprocess,thefineacicularα′iseasytobebrokenandtoformfineα2grain.Afterdeformati
5、on,recrystallizingan2nealingof800℃makesα2phasemorespheringandformsfineuniformandequiaxialα+βtransformingstructures.Themeasuredα2grainsizeisintherangeof2μm～5μm.Intheoptimalprocessparameters,theelongationofTC4aftercompositeausformcanarriveat188117%.Keywords:titanium;ultrafine;comp
6、ositeausform;mechanism及細(xì)化機(jī)理,對提高不銹鋼與鈦合金超塑性擴(kuò)散連引言接接頭的質(zhì)量具有重要的理論意義和實(shí)際意義。關(guān)于α+β鈦合金晶粒細(xì)化方法,國內(nèi)外研究工[125]國產(chǎn)TC4屬于(α+β)兩相鈦合金,兼有α和β作者進(jìn)行了許多探索工作,本文借助前人的研究鈦合金的優(yōu)點(diǎn),具有較高的比強(qiáng)度、熱強(qiáng)性和較好基礎(chǔ),針對供應(yīng)態(tài)TC4鈦合金熱軋棒材的過熱組織的綜合力學(xué)性能,是最為廣泛應(yīng)用的一種鈦合金。缺陷,研究其產(chǎn)生的原因,采用形變熱處理方法對但供應(yīng)態(tài)α+β鈦合金棒材顯微組織中往往具有殘留其進(jìn)行晶粒細(xì)化、細(xì)化機(jī)理及其超塑性能進(jìn)行研究。鑄造組織、過熱
7、組織、晶界α、拉長α或大塊α等組織缺陷,這些缺陷不僅嚴(yán)重影響連接件接頭的質(zhì)量,1試驗(yàn)原材料與方法還會(huì)降低連接件的強(qiáng)度、塑性和疲勞強(qiáng)度等性能指標(biāo)。因此,研究供應(yīng)態(tài)TC4鈦合金的晶粒細(xì)化工藝111試驗(yàn)原材料試驗(yàn)用原材料為國產(chǎn)Φ31mmTC4(Ti26Al24V)王敏E2mail:wangmin@nwpu1edu1cn鈦合金熱軋棒材,TC4鈦合金棒材的α+β→β相變作者簡介:王敏,女,1959年生,陜西人,西北工業(yè)溫度為980℃～990℃,原始組織如圖1所示,為熱大學(xué),副教授收稿日期:2007206221;修訂日期:2008207204加工工藝不當(dāng)引起的過熱
8、魏氏組織。156塑性工程學(xué)報(bào)第15卷金棒料的顯微組織,與圖1原始顯微組織相比較,晶界α相已基本
