Ti65钛合金超塑变形行为及微观组织演变研究

doi:10.11901/1005.3093.2024.319

材料研究学报 DOI: 10.11901/1005.3093.2024.319

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Ti65钛合金超塑变形行为及微观组织演变研究

张宁¹,王耀奇²,慕延宏¹,李震¹

1. 中国航空制造技术研究院
2. 北京航空制造工程研究所

Superplastical deformation behavior and microstructure evolution of Ti65 Titanium Alloy

引用本文:

张宁王耀奇慕延宏李震. Ti65钛合金超塑变形行为及微观组织演变研究[J]. 材料研究学报, 10.11901/1005.3093.2024.319.

全文: PDF(20151 KB)

摘要: 针对Ti65高温钛合金开展了变形温度为900℃-960℃，应变速率为0.001s-1-0.03s-1的高温超塑性拉伸实验，研究了材料的超塑性变形行为，揭示了变形温度和应变速率对材料超塑性能的影响规律；通过理论计算，获得了Ti65钛合金超塑变形的应变速率敏感性指数m、应力指数n和变形激活能Q，揭示了Ti65钛合金的超塑变形机制；利用电子背散射技术（EBSD）表征了Ti65钛合金超塑拉伸试样断口附近的晶粒尺寸、晶粒取向和分布规律，揭示了变形温度和应变速率对材料超塑变形过程中微观组织演变的影响规律。结果表明，随着变形温度的升高，Ti65钛合金的流动应力逐渐减小，伸长率逐渐增加；降低应变速率，材料的流动应力随之减小，而伸长率先增加后减小；在变形温度为960℃，应变速率为0.003s-1时，Ti65钛合金的伸长率达到最大1108%，超塑性能最佳；应变速率敏感性指数m值为0.42，应力指数n值为2.5，超塑变形激活能Q为393kJ/mol，说明Ti65钛合金超塑变形以晶界滑动和位错滑移为主要变形机制；在不同条件下的超塑变形过程中Ti65钛合金均发生了明显的动态再结晶，生成了均匀分布的细小等轴晶粒，且随着变形温度的升高和应变速率的减小，不连续动态再结晶的程度增加；Ti65钛合金晶粒尺寸随变形温度的升高而增大，随应变速率的提高先增大后减小。

关键词 ： Ti65钛合金, 超塑性, 变形行为, 微观组织演变, 动态再结晶

Key words： Ti65 titanium alloy, superplastic, deformation behavior, microstructure evolution, dynamic recrystallization

收稿日期: 2024-07-24

基金资助:航空科学基金资助项目

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