TA15合金高溫變形及組織演變研究.pdf

1、TA15鈦合金屬于高鋁當(dāng)量損傷容限型鈦合金,是我國(guó)航空工業(yè)中重要的結(jié)構(gòu)材料之一。隨著TA15鈦合金在飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用日益廣泛,其半成品的品種不斷增加(如板材、棒材和鍛件等),并且制造工藝也趨于多樣化。在TA15半成品的研制過(guò)程中出現(xiàn)了很多新現(xiàn)象,從相變和組織的層面來(lái)解釋探究這些現(xiàn)象也就具有重要意義。
　　本文采用等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)研究,揭示了TA15鈦合金熱變形過(guò)程中變形溫度、應(yīng)變速率和變形量對(duì)流變應(yīng)力的影響規(guī)律,且TA1

2、5鈦合金是溫度和應(yīng)變速率敏感型材料。
　　針對(duì)熱變形后的TA15樣品進(jìn)行微觀組織觀測(cè)。TA15合金內(nèi)部晶粒在不同的熱變形條件下具有不同的擇優(yōu)取向性。由于材料內(nèi)部晶粒在某些滑移面上的滑移系率先達(dá)到臨界分切應(yīng)力發(fā)生塑性變形,使組織細(xì)化,并最終導(dǎo)致了變形組織取向的改變,它的方向和強(qiáng)度不僅與材料的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)密切相關(guān),而且與其自身的軟化機(jī)制密切相關(guān),且新織構(gòu)的產(chǎn)生與消失過(guò)程是動(dòng)態(tài)連續(xù)變化的。TA15合金經(jīng)高溫變形水冷后會(huì)發(fā)生馬氏體相變,在

3、不同變形溫度下獲得組織形態(tài)差別很大,且得到的馬氏體組織和β相都處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。900℃高溫變形后獲得等軸組織;當(dāng)變形溫度達(dá)到950℃,獲得典型的雙態(tài)組織,慣習(xí)面為(334)β;變形溫度超過(guò)1000℃時(shí),經(jīng)水冷后獲得魏氏組織,慣習(xí)面為(334)β和(344)β。根據(jù)TA15合金相變特點(diǎn)和鈦合金時(shí)效處理方法,可知通過(guò)淬火時(shí)效的方法,TA15合金會(huì)向該溫度下穩(wěn)定的α+β相轉(zhuǎn)變,可有效提高其強(qiáng)度,改善其力學(xué)性能,增加使用壽命。
　　因此,