预变形与等温时效耦合作用下Ti-10Mo-1Fe/3Fe层状合金的力学性能

摘要

基于热锻/热轧工艺以及均匀化热处理制备了孪生与位错滑移耦合变形的Ti-10Mo-1Fe/3Fe层状合金,利用LSCM、XRD、SEM、SEM-EDS、EBSD、Vickers硬度计和拉伸试验机等研究了预变形与等温时效耦合作用对层状合金力学性能的影响。结果表明,经拉伸预变形和等温时效处理后,该合金具有{332}孪晶和位错滑移带多层交替变形组织,且呈现出较高的屈服强度和较大的均匀伸长率。等温时效析出的ω相提高了β相稳定性,使得变形初期的塑性变形方式由位错滑移主导,这是其具有较高屈服强度的主要原因。预变形诱发的孪晶推迟了屈服之后颈缩的快速发生,而且后续变形过程中进一步激活的孪晶引起的动态晶粒细化效应及其与层界面的交互作用,使其具有较大的均匀伸长率。因此,在孪生与位错滑移耦合变形层状合金的基础上,进一步通过预变形诱发{332}孪晶和等温时效析出ω相的双重耦合效应,可在较大范围内调控β型钛合金的强塑性匹配。