颗粒增强钛基复合材料等温热变形与组织演化规律

摘要

目的 突破难变形颗粒增强钛基复合材料热加工关键技术,以满足航空航天、武器装备等领域对轻量化耐高温钛基复合材料的战略需求.方法 采用等温热变形技术研究颗粒增强钛基复合材料(TiB+La2O3/Ti)的热变形行为及微观组织演化规律,在变形温度为850~1100℃、应变速率为0.001~1 s-1的条件下,建立该复合材料的本构方程及热加工图,结合微观组织演化规律分析,确定该复合材料等温热变形最佳加工工艺范围.结果 增强体的加入,使钛基复合材料的流变应力和变形激活能提高,缩小了有效加工区间;材料热加工图中存在2个功率耗散率峰值区域,分别位于α+β两相区(900~950℃,0.003~0.1 s-1)和β单相区(1075~1100℃,0.3~1 s-1);在两相区易于发生连续动态再结晶,而单相区则对应于β晶粒的"项链"再结晶和片状α相的动态回复.结论 该难变形复合材料等温热变形的最佳工艺范围为温度900~950℃、应变速率为0.003~0.1 s-1.