博一建材讯:因为高比强度、优良的断裂韧性、良好的抗蠕变和耐腐蚀能力,钛合金已广泛应用于众多领域,如宇航、生物医用及体育用品行业。Ti-1023是一种亚稳态β型钛合金,合金具有两个非常重要的特性:(1)综合性能好于任何其它已知钛合金;(2)可锻性好于任何其它已知钛合金,尤其是等温锻造和热锻。因为其优良的锻造特性,Ti-1023非常适宜于等温锻造和热锻加工的近净形锻造。近净形变形工艺能够确保低成本加工。另外,它能获得横截面均匀和不同厚度的锻件。但是,关于热压变形对Ti-1023合金马氏体转变影响的报道很少。
科研人员研究了Ti-1023合金热压变形过程中的显微组织变化,特别是马氏体转变。还研究了变形温度对铸态Ti-1023合金流变应力的影响以及应变速率对合金流变应力的影响。
研究用Ti-1023合金的化学成分为10.2%V,1.8%Fe,3.1%Al(wt%),余量Ti,测得β转变温度为(802+3)℃。在800℃~1150℃进行等温恒定应变速率压缩试验,应变速率10-3s-1~10-1s-1,真实应变0.92。研究结果如下:
关于Ti-1023合金β相的力学不稳定性,应力诱导马氏体转变发生在热变形之后的冷却阶段,枝状马氏体出现在β晶及晶界。
在应力诱导马氏体转变中变形温度起到了非常重要的作用。只有在中等变形温度下,当合金成分均匀性和内部应力达到最佳匹配时,马氏体含量达到最大值。
在某一变形温度下,马氏体相含量随应变速率不同而发生变化。当应变速率分别为0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1、1s-1和10s-1时,马氏体含量较大的变形温度分别为900~975℃、925~1050℃、825~1100℃、910~1000℃及925~1100℃。
在变形初始阶段,流变应力随应变速率增大而快速增加。在小应变速率(ε<0.1)下,达到峰值后,流变应力表现为流变软化,温度越低软化现象越明显。在某一应变速率下,如0.001s-1,流变应力的降低是不连续的。而且在应变速率0.001s-1时,高温下,温度对流变应力的影响比在低温时的显著。而在其它应变速率下,这种温度对流变应力影响的差异很小。
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