Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金双态组织的热加工行为

摘要

在Gleeble^(-1)500D热模拟实验机上对Ti-6Al-3Nb-2Zr^(-1)Mo合金双态组织进行热模拟实验,变形温度为850~1050℃,应变速率为0.010~1.000 s^(-1),变形量为60%;根据不同条件下的应力峰值计算得其热变形激活能Q为786.609 kJ·m^(-1),并构建本构方程,最后在动态模型的基础上建立热加工图;利用金相显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)观察其显微组织。实验结果表明,材料在热加工过程中会出现2个失稳区:变形温度为860~920℃、应变速率为0.075~0.330 s^(-1)和变形温度为940~1030℃、应变速率为0.010~0.058 s^(-1);1个加工稳定区:变形温度为920~1000℃、应变速率为0.048~0.280 s^(-1)。变形温度为900℃、应变速率为0.10 s^(-1)时,合金变形容易发生失稳;变形温度为1000℃、应变速率为0.050 s^(-1)时,合金会出现绝热剪切带,从而导致材料在使用过程中失效;变形温度为950℃、应变速率为0.100 s^(-1)时,合金的塑性和强度适中,疲劳强度和韧性提高,具有良好的综合力学性能。