置氫Ti-55高溫鈦合金超塑變形特性研究.pdf

1、Ti-55高溫鈦合金不僅具有比強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，還具有較好的熱強(qiáng)性、耐熱性、高溫蠕變性和抗氧化性，在航空航天工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用。然而其熱成形溫度高、成形速率慢等特點(diǎn)，給模具的選材、制造以及成形設(shè)備提出了較高的要求，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高。鈦合金的熱氫處理工藝?yán)脷涞目赡婧辖鸹蜌渲孪嘧?、氫致高溫塑性，可以有效改善鈦合金的熱加工性能，達(dá)到降低成形溫度的目的。本文以 Ti-55鈦合金為研究對(duì)象，通過分析其微觀組織與力學(xué)性能之間的聯(lián)

2、系，系統(tǒng)地研究了置氫對(duì)其超塑變形特性的影響，為熱氫處理工藝提供了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　使用OM、SEM、TEM和XRD等測(cè)試方法對(duì)置氫前后Ti-55鈦合金的室溫組織進(jìn)行了研究，揭示了合金室溫組織、相含量以及微觀結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律，觀察到γ氫化物和δ氫化物的存在并對(duì)其形成機(jī)制進(jìn)行了分析。通過差熱分析和熱重分析對(duì)置氫前后合金的相轉(zhuǎn)變行為進(jìn)行了研究，分析了氫對(duì)其加熱過程中的α→α+β→β轉(zhuǎn)變溫度、氫化物分解溫度的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)置氫降低了α→

3、α+β轉(zhuǎn)變溫度和氫化物分解溫度。
　　通過超塑性拉伸試驗(yàn)，研究了氫含量、變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)置氫前后 Ti-55鈦合金超塑變形行為的影響，結(jié)果表明：隨著氫含量的增加，合金的超塑性先提高后降低，氫含量0.1%時(shí)獲得最佳超塑性，表現(xiàn)為較高的延伸率、較低的峰值應(yīng)力和較大的應(yīng)變速率敏感性指數(shù)。氫含量0.1%的合金最佳超塑成形溫度為825℃，比原始合金降低了125℃左右。采用SEM對(duì)拉伸斷口進(jìn)行掃描，氫含量0.1%的合金具有更多的韌性斷裂特