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1、第15卷第4期塑性工程学报Vol115No142008年8月Aug12008JOURNALOFPLASTICITYENGINEERINGTC4钛合金晶粒细化及超塑性研究(西北工业大学材料学院,西安710072)王敏郭鸿镇摘要:文章采用形变复合热处理方法对过热组织TC4钛合金进行了组织细化机理及超塑性能研究,结果表明,(α+β)两相区的低温多火次不均匀大变形能增加变形体内的畸变能,提高α和β晶粒的再结晶形核率;提高锻造后的冷却速度能抑制冷却过程中α相在β晶界和晶内的形核和长大,并形成马氏体组织(α′),细针状α′在随后加热锻造时容易破断并形成细小α晶粒;
2、变形后800℃再结晶退火使α相进一步球化,最终形成两相分开度较大的、均匀细小的等轴α+β转变组织,经测定α晶粒直径为2μn～5μn。在最佳工艺条件下,细化后TC4的延伸率可达188117%。关键词:钛合金;微细化;形变复合热处理;机理中图分类号:TG14文献标识码:A文章编号:100722012(2008)0420155204Studyonsuperplasticityandfine2grainedofTC4alloyWANGMinGUOHong2zhen(SchoolofMaterialScience,NorthwesternPolytechnica
3、lUniversity,Xipan710072China)Abstract:Usingcompositeausformmethod,thefine2grainedmechanismofTC4alloywithoverheatingstructurewasinvestigatedinthepaper.Theresultsshowthat:Theinhomogeneousseveredeformationinlowtemperaturezoneof(α+β)areacanenhancedistortionenergyofdeformingbodyandin
4、creaserecrystallizingnucleationrateofα2grainandβ2grain.Increasingcoolingspeedaf2terforgingcanrestrainnucleationandgrowthofα2phaseonβcrystalboundary,andformmartensitestructure(α′).Duringsub2sequentforgingprocess,thefineacicularα′iseasytobebrokenandtoformfineα2grain.Afterdeformati
5、on,recrystallizingan2nealingof800℃makesα2phasemorespheringandformsfineuniformandequiaxialα+βtransformingstructures.Themeasuredα2grainsizeisintherangeof2μm～5μm.Intheoptimalprocessparameters,theelongationofTC4aftercompositeausformcanarriveat188117%.Keywords:titanium;ultrafine;comp
6、ositeausform;mechanism及细化机理,对提高不锈钢与钛合金超塑性扩散连引言接接头的质量具有重要的理论意义和实际意义。关于α+β钛合金晶粒细化方法,国内外研究工[125]国产TC4属于(α+β)两相钛合金,兼有α和β作者进行了许多探索工作,本文借助前人的研究钛合金的优点,具有较高的比强度、热强性和较好基础,针对供应态TC4钛合金热轧棒材的过热组织的综合力学性能,是最为广泛应用的一种钛合金。缺陷,研究其产生的原因,采用形变热处理方法对但供应态α+β钛合金棒材显微组织中往往具有残留其进行晶粒细化、细化机理及其超塑性能进行研究。铸造组织、过热
7、组织、晶界α、拉长α或大块α等组织缺陷,这些缺陷不仅严重影响连接件接头的质量,1试验原材料与方法还会降低连接件的强度、塑性和疲劳强度等性能指标。因此,研究供应态TC4钛合金的晶粒细化工艺111试验原材料试验用原材料为国产Φ31mmTC4(Ti26Al24V)王敏E2mail:wangmin@nwpu1edu1cn钛合金热轧棒材,TC4钛合金棒材的α+β→β相变作者简介:王敏,女,1959年生,陕西人,西北工业温度为980℃～990℃,原始组织如图1所示,为热大学,副教授收稿日期:2007206221;修订日期:2008207204加工工艺不当引起的过热
8、魏氏组织。156塑性工程学报第15卷金棒料的显微组织,与图1原始显微组织相比较,晶界α相已基本
