TA15鈦合金熱塑性變形行為與組織演變.pdf

1、本文研究了TA15合金熱變形行為的特點(diǎn)和影響因素，并回歸了熱變形的流變應(yīng)力本構(gòu)方程；利用金相、X射線衍射和透射電鏡等手段對(duì)熱變形后試樣的顯微組織進(jìn)行分析；使用剛塑性有限元方法研究了TA15合金等溫?zé)釅嚎s過(guò)程的應(yīng)變情況和鼓肚變形情況，初步設(shè)計(jì)熱約束變形的不同幾何模型，對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行模擬并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)模型的可使用性。
　　研究結(jié)果表明：TA15合金在熱壓縮試驗(yàn)中存在不同程度的硬化和軟化趨勢(shì)。750℃、應(yīng)變速率為1s-1，壓縮變形量達(dá)到60

2、％左右，流變出現(xiàn)失穩(wěn)；800℃、應(yīng)變速率為0.001 s-1，合金以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶方式發(fā)生軟化；925℃、應(yīng)變速率為0.001s-1，合金以動(dòng)態(tài)回復(fù)方式呈現(xiàn)穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)。
　　采用剛塑性有限元方法模擬熱壓縮變形過(guò)程，研究了摩擦因子、變形速率、變形溫度對(duì)鼓肚變形的影響，摩擦因子越大、變形速率越小、變形溫度越低，鼓肚的變形量越大。初始設(shè)計(jì)了三種不同熱約束變形的幾何模型，模擬分析了不同邊界對(duì)TA15合金成形過(guò)程的影響，優(yōu)化原始設(shè)計(jì)模型，其變

3、形均勻區(qū)較大，并具體設(shè)計(jì)了該模型的成形模具。
　　TA15合金750℃變形后，觀察到位錯(cuò)滑移、交滑移現(xiàn)象，及微變形帶和變形孿晶；800℃變形后，在一些初生α相中觀察到位錯(cuò)線和位錯(cuò)環(huán)的分布，在兩相的相界面處有位錯(cuò)塞積，有明顯的α相再結(jié)晶；在925℃變形時(shí)，可以看到位錯(cuò)的彎折分布以及位錯(cuò)規(guī)則排列成亞晶界，α相在變形過(guò)程中呈現(xiàn)多邊形化趨勢(shì)，α相的動(dòng)態(tài)回復(fù)現(xiàn)象非常明顯。TA15合金熱變形后的位錯(cuò)密度在1010～1011cm-2，750℃時(shí)