不同原始组织TC6钛合金高温变形微结构演化及其力学性能.pdfVIP

第4l卷 第3期 稀有金属材料与工程 V01．41，No．3 2012年 3月 RAREM哐TALMATERIAI，SANDENGINEERING March2012 不同原始组织TC6钛合金高温变形同皿义7眵 微结构演化及其力学性能 孙坤，徐媛，叶青，钟卫 (楚雄师范学院，云南楚雄675000) 压缩和室温动态压缩试验，结合TEM观察，研究了不同原始组织的TC6钛合金高温变形微结构演化及其力学性能。结 果表明：具有4种典型组织的TC6钛合金高温变形时随温度升高微结构的演化可分为等轴型组织演化和网篮型组织演 化，前者演化过程为：等轴口相的拉长变形一动态再结晶一动态再结晶晶粒长大一口侈相变：后者演化过程为：板条状 d相弯曲变形一板条状口相断裂一动态再结晶一动态再结晶晶粒长大一d馏相变，板条状a相变成短棒状。位错活动及 动态再结晶是控制4种组织的TC6合金在高温变形过程中组织演化和力学性能的重要因素；网篮组织晶界众多，位错 运动障碍较多，在高温下具有较其余3种组织更高的流变应力；等轴组织仅相晶粒较大，位错运动障碍较少，其流变 应力在4种组织中最低；双态组织、固溶时效组织的流变应力介于等轴组织与网篮组织之间。4种组织的TC6钛合金 的室温动态力学性能均对应变率较敏感。4种组织的TC6钛合金在室温及应变率为2500-4000s。动态压缩条件下，塑 性由大到小依次为：等轴组织、双态组织、固溶时效组织和网篮组织，流变应力由大到小依次为：固溶时效组织、双 态组织、网篮组织和等轴组织。 关键词：TC6钛合金；高温变形；微观结构演化；力学性能 中图法分类号：TGl46．2+3；TGll5．5+3文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2012)03—0406-07 钛合金由于其质轻、耐蚀、耐热等优良特性而在 航空航天等领域有着广阔的应用前景【ld】，而其服役环 试样分别经4种热处理工艺(表1)，得到4种典型组 境通常为高温等较为苛刻的环境，从而使钛合金在高 织，对应微结构如图l所示。 温下的力学行为及其微结构变化引起了全世界各国研 在清华大学gleeble．1500热模拟试验机上进行高 究者的广泛关注。国内外学者对TC4、TC6等钛合金温准静态压缩试验，测定TC6钛合金4种组织试样的 在高温下的力学行为及微结构演化进行了广泛深入的 高温准静态应力．应变曲线。试验条件为：应变率为 研究14—1，也广泛研究了钛合金动态力学行为及其动态 0。001 变形过程中微结构演化【lml6l。但关于不同原始组织的 将高温压缩试验后的柱形试样沿轴线切开，经研 钛合金高温变形微结构演化及高温力学性能和室温动 磨、机械抛光、腐蚀后在OLYPUSPME3型光学显微 态力学性能的研究鲜有报道，本工作通过高温压缩和 镜下观察试样经热压变形后的微观形貌及特征。利用 室温动态压缩试验，重点研究TC6钛合金不同原始组 织对热变形过程中微结构演化、高温力学性能和室温 表1 TC6钛合金的热处理方法 动态力学性能的影响，为合金实际应用提供选材参考。 坠垒!!!翌竺!垒竺坚!竺!垒竺苎!!堡苎!竺竺璺!竺!!￡垒!坚苎坚!竺竺些竺Z treatment Processofheat Microstructure 1 实验 800℃／2h／AC Equiaxed 9∞℃／2h／AC+580℃／5h，AC Binary 实验用TC6钛合金棒材由宝鸡有色金属加工厂提 b／AC Lame