TB8鈦合金形變誘導超塑性成形技術(shù)研究.pdf

1、TB8鈦合金是一種超高強度亞穩(wěn)態(tài)β型鈦合金，常用于制備航空、航天領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件。較高的β穩(wěn)定元素含量使得該合金的變形抗力較高，導致在塑性成形工藝的應用中受到限制。因此，探討該合金超塑性成形技術(shù)成為解決這一問題的有效途徑之一。本文以熱變形參數(shù)對TB8鈦合金動態(tài)再結(jié)晶及時效析出行為的影響為切入點，從熱變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶、時效析出行為等多個角度研究了TB8鈦合金超塑性行為以及超塑性變形過程中的組織演變規(guī)律。同時引入形變誘導超塑性拉伸法，通過

2、形變誘導析出強化和再結(jié)晶組織優(yōu)化雙重手段有效地提高其超塑性能。
　　通過高溫拉伸試驗研究 TB8鈦合金超塑性變形顯微組織的演變及變形條件對超塑性變形行為的影響。結(jié)果表明：在變形溫度為690℃～840℃、應變速率為10-4s-1～10-3s-1拉伸時，TB8鈦合金具有超塑性變形性能，且在750℃、10-4s-1變形條件下，延伸率最大為524.9％。變形過程中，變形軟化和加工硬化相互抵消，表現(xiàn)為傳統(tǒng)的超塑性變形穩(wěn)態(tài)流動特征；同時，變形

3、溫度、應變速率和變形程度對超塑性變形后的顯微組織有顯著的影響，隨著變形速率的降低，等軸β相晶粒尺寸增大；隨著變形溫度的升高，β相晶粒尺寸增大，并伴有α相到β相的轉(zhuǎn)變，但仍能保持一定的等軸度；隨著變形程度的增大，β晶界和基體彌散析出的α相越多，細小、彌散分布的α相可以抑制晶粒的過分長大。
　　采用形變誘導法對TB8鈦合金進行了超塑性拉伸試驗，研究了變形溫度、預變形量和中間保溫時間對該合金超塑性性能及微觀組織演變的影響。結(jié)果表明：與恒

4、應變速率法拉伸相比，該方法拉伸后合金的超塑性得到大幅度地提升，變形溫度為750℃、預變形量為50%和保溫時間為20min時，該合金的超塑性能最好，延伸率為796.1%。預變形階段，脫溶析出和再結(jié)晶雙重優(yōu)化作用使亞穩(wěn)態(tài)β相轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿【鶆虻脑俳Y(jié)晶組織，在后續(xù)變形過程中，細小彌散的α相既能抑制再結(jié)晶晶粒過分長大，又能在一定程度上使再結(jié)晶組織發(fā)生應變集中而破碎。超塑性變形后合金的微觀組織仍然保持較好的等軸狀，具有顯著的超塑性變形特征。