Ti40阻燃鈦合金的鍛造性能及其工藝優(yōu)化研究.pdf

1、Ti40阻燃鈦合金是我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高合金化的全β型鈦合金，其主要性能特點(diǎn)是良好的抗燃燒性能和高溫力學(xué)性能，適用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件，在航空航天工業(yè)具有很大的應(yīng)用潛力。由于該合金在高溫下塑性較差，開坯過程容易出現(xiàn)開裂，因此有必要對其熱變形行為進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期得到較合適的熱加工參數(shù)范圍。
　　在熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了等溫恒應(yīng)變速率速率壓縮實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍為950～1100℃、0.001～1s-1?；诘葴睾銘?yīng)變速率壓縮實(shí)

2、驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了應(yīng)變速率及變形溫度對鑄態(tài)Ti40阻燃鈦合金流動(dòng)應(yīng)力的影響規(guī)律，研究表明流動(dòng)應(yīng)力隨應(yīng)變速率增加和溫度降低呈上升趨勢。初步確定了該合金較合適的熱加工參數(shù)范圍如下：950～1050℃、0.001～0.01 s-1和1050～1100℃、0.001～1s-1。利用穩(wěn)態(tài)應(yīng)力和峰值應(yīng)力分別計(jì)算出該合金的變形激活能為399.2明熱變形過程并非僅僅由Ti原子自擴(kuò)散控制。
　　基于動(dòng)態(tài)材料模型理論，分別利用Prasad失穩(wěn)判據(jù)和Mur

3、ty失穩(wěn)判據(jù)繪制出鑄態(tài)Ti40阻燃鈦合金的加工圖。加工圖分析和組織觀察表明，用這兩種判據(jù)繪制的加工圖基本相同，二者均能較好地確定變形失穩(wěn)區(qū)和變形穩(wěn)定區(qū)，但基于Prasad失穩(wěn)判據(jù)的加工圖中失穩(wěn)區(qū)稍大，應(yīng)以基于Prasad失穩(wěn)判據(jù)的加工圖的優(yōu)化結(jié)果為宜。根據(jù)基于Prasad失穩(wěn)判據(jù)的加工圖得出穩(wěn)定鍛造加工參數(shù)范圍為1070～1100℃、0.079～1.0s-1和950～1100℃、0.001～0.0794s-1，較佳的鍛造加工參數(shù)范圍為1

4、080～1100℃、0.16～1s-1和1000～1100℃、0.001～0.018s-1，最佳的鍛造加工參數(shù)位于1100℃、1.0 s-1附近和1100℃、0.001s-1附近。
　　變形組織觀察表明，加工圖中失穩(wěn)區(qū)的熱變形機(jī)制主要為局部流動(dòng)，兩個(gè)較佳鍛造加工區(qū)的熱變形機(jī)制分別為亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶與連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，其他區(qū)域?qū)?yīng)的熱變形機(jī)制為伴隨有再結(jié)晶形核的動(dòng)態(tài)回復(fù)。在兩個(gè)較佳鍛造加工區(qū)中，位于低應(yīng)變速率的η較大，對應(yīng)的組織動(dòng)態(tài)再結(jié)晶