ti14合金半固态氧化和半固态变形行为研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要Til4合金半固态氧化和半固态变形行为研究摘要钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀、耐热等特点，广泛应用于军事及民用领域，现在钛台金正向高性能化、低成本化方向发展。目前，人们在高性能方面已取得了很多良好的成果，而钛合金成本没有降低。要使钛合金的成本大幅度降低，其突破口在于钛合会加工技术有重大革新，即实现钛合金的半固态加工。要实现钛合金半固态加工必须对钛合会在半固态下的氧化及变形行为进行深入研究，但是目前对于钛合金的半固态下的氧化和变形行为却鲜有报导。本文研究了阻燃钛合会Til4(Ti．AI．Cu．Si，Cu含量超过10％)在半固态下的氧化和变形行为。研究结果表明：1、Til

2、4合会在刚超过Ti2Cu低熔点相熔点10℃的1000℃氧化时。氧化曲线为直线规律；超过低熔点相熔点60℃的1050℃以上氧化时，氧化曲线先快速达到最高点，再急剧降低。氧化增重降低的原因是CuO的挥发。致使氧化层中没有铜的氧化物。2、Til4合会半固态氧化时，合余晶界、晶内Ti2Cu相熔化的位黄是空气中氧向基体合会中快速扩散的通道，尤其是沿晶界优先向基体合金中扩散。3、Til4合会半固态氧化的氧化层分5个层次。随着氧化温度的升高和氧化时间的延长．合金表面的氧化层越来越厚，氧化层结构也发生着变化，最外层脱落的氧化层越来越明显。4、Til4合金半固态变形曲线的变化规律与钛合金常规固态变形类似。但其变

3、形激活能比固态变形激活能要高。这是因为Til4合会半固态变形时，由于有液相的出现，使Til4合金变形机制发生了改变。5、“14合金半固态变形时。晶粒边缘变得圆整。晶界、晶内液态Ti2Cu相长大形成宽化的晶界和网格状组织，这是Til4合金半固态变形微观组织的主要表现。6、Til4合盒在Ar气中半固态变形时，各种现象与其在空气中的变形类似。在Ar气氛保护下的变形比在空气下的变形更加容易进行。7、Til4合金在空气中半固态变形时，由于金属离子Cu2+和Ti4+在向外表面扩散过程中形成的过饱和空位聚集长大．引起了氧化层中大量孔洞的存在致使氧化膜开裂，导致Til4合金在空气中半固态变形时，发生了脆化、开

4、裂。关键词：钛合金、半固态氧化、半固态变形、Til4合金查!!苎兰壁主兰堡丝查垒里!!垦垒!!一AbstractTitaniumalloyisoneofthemostimportantmaterialsintheworld．Withlowdensity，highspecificstrength，corrosionresistanceandSOon，ithasbeenwidelyappliedinthemilitaryandcivilfields．Nowadays，highperformanceandlowcostisthedevelopingdirectionsfortitaniumalloy

5、s．Alotofachievementsonhighperformancesoftitaniumalloyhavebeenmade，butthereareafewprogressesachievedinthefieldofreducingcost．Thebottleneckofreducingthepricesoftitaniumalloysistheinnovationofprocesstechnique，thatistosay，thesemi·solidprocessoftitaniumalloyswouldbetherouteprocesstechnique．Forrealizingit

6、，manystudiesshouldbemadeonthesemi-solidoxidationanddeformationbehaviorsoftitaniumalloys．Thoughlotsofresultshavebeenachievedontheoxidationanddeformationbehaviorsoftitaniumalloysinsolidstate，fewonesarepublishedonthesemi—solidoxidationanddeformationbehaviorsoftitaniumalloys．·Inthisarticle，thesemi—solid

7、oxidationanddeformationbehaviorsoftheburn．resistanttitaniumalloy,Til4alloy(Ti·AI—Cu-Si，Cu>10％)，wasstudiedtofindouttherules，Theresultsareasfollows：1．WhentheoxidationtemperatureofTil4alloyisat1000"C，the