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《ti-15—3钛合金应变速率循环超塑性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、Ti-15—3钛合金应变速率循环超塑性研究《热加工工艺》2007年第36卷第21期Casting&ForgingCasting&Forging铸造?锻压(6)Ti-15-3钛合金应变速率循环超塑性研究范定兵,王高潮,赵晓宾,耿启冬(南昌航空工业学院材料学院,江西南昌330063)摘要:应变速率循环法是一种新式的超塑性实验方法,即试样在拉伸变形过程中,应变速率的大小按预定规律连续循环变化,直至试样拉断,从而获得材料超塑性力学性能参数.采用这种方法研究Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al(简称Ti-15-3)合金的超塑性.实验用原材料选自
2、β区轧制的板材,未经细化处理,晶粒平均尺寸为100μm.结果表明,该合金具有良好的超塑性,在应变速率范围3.2×10-4～3.2×10-5/s内,最佳变形温度为900℃,伸长率为621%.超塑性变形的机制是晶界滑动为主,晶内变形和位错蠕变起协调作用.关键词:Ti-15-3;应变速率循环;高温拉伸;超塑性中图分类号:TG146.2+3文献标识码:A文章编号:1001-3814(2007)01-0008-03StudyofStrainRateCyclingInducedSuperplasticityinTi-15-3TitaniumAlloyFANDin
3、g-bing,WANGGao-chao,ZHAOXiao-bin,GENGQi-dong(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,NanchangInstituteofAeronauticalTechnology,Nanchang330063,China)Abstract:Themethodofstrainratecyclingisanewwayofsuperplasticityexperiment.Duringthedrawing,thestrainratecontinuouslychangesasthepre
4、determinedruleuntilthesampleisfractured,andmaterialsuperplasticmechanicalpropertiesparameterscanbeobtained.ThesuperplasticityofTi-15V-3Cr-3Sn-3Al(shortenedform:Ti-15-3)alloyisstudiedbymeansofthemethod.Thesamplesareselectedfromtheplatesrolledinβregionwithoutgrainrefinementtreatm
5、ents,andtheaveragegrainsizeis100μm.Theresultindicatesthatthealloyhasgoodsuperplasticity.Whenthestrainratevariesbetween3.2×10-4～3.2×10-5/s,thebestdeformationtemperatureis900℃andtheelongationreaches621%.Theprimarysuperplasticdeformationmechanismisboundarysliding,andthedeformation
6、insidegrainsandthedislocationscreepareassistant.Keywords:Ti-15-3;strainratecycling;hightemperaturedrawing;superplasticityTi-15-3合金是一种亚稳定β型钛合金,名义成分为Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al,该合金不但具有比强度高,韧性好和淬透性大等特点,还具有优异的冷加工特性,生产成本较低,可热处理强化等诸多优点,是一种理想的航空航天结构材料[1～4].它的另一特点是β相变点大大低于其他工程实用的钛合金,而且在同样的锻造温度下
7、,流动应力比别的钛合金小得多.这些都为采用超塑性等温锻方法生产航空用锻件,创造了条件.本文通过应变速率循环法[5～6]超塑性拉伸实验研究这种钛合金的超塑性,对于制定该合金合理的超塑成形工艺和该合金更广泛地应用具有重要意义.1实验材料和设备实验采用的Ti-15-3钛合金由上海钢铁研究所提供,β相变点为770℃,实验用原材料为在β区轧制板材,金相组织为粗大的β等轴晶粒,平均晶粒尺寸为100μm,见图1.实验试样尺寸如图2所示.顺着板材轧制方向切取样坯,用线切割方法加工成图示的形状.为了防止在高温变形时产生氧化,拉伸试样采用BJD-1玻璃防护润滑剂涂抹保护
8、.拉伸试验在国产CMT4104型电子万能拉伸试验机上进行.采用的高温实验装置为吉林某公100"m图1Ti-1
