文档介绍：哈尔滨工业大学工学博士学位论文
性略有下降。
本文研究了 Ti--5Mo-6V-3Cr-2Sn- 合金在 650 ℃~ 800 ℃、
×10-4s-1~×10-3s-1 条件下的(α+β)两相区的超塑性变形行为。结果发现,
变形温度的升高或者应变速率的降低都会提高合金的超塑性延伸率,在变形温
度为 800℃,应变速率为 ×10-4s-1 时,合金得到最大延伸率,为 455%。合
金超塑性变形的主要机制为位错的运动。在塑性变形过程中,合金产生大量的
位错,位错缠结并切割母相形成亚晶粒和亚晶界。随着变形的继续,亚晶粒发
生长大,晶界随着变形发生转动,最终形成与母相具有一定晶界角度的晶粒。
合金在塑性变形过程中也发现有少量的再结晶晶粒,但数量很少,并不是合金
超塑性变形的主要机制。
采用热物理模拟方法,研究了 Ti--5Mo-6V-3Cr-2Sn- 合金的高温
压缩变形行为,揭示了变形应力与变形温度和应变速率之间的关系,峰值应力
和流变应力均随温度的升高和应变速率的减小而降低,且峰值应力σ与温度
(1000/T)、ln ε之间都满足线性关系。合金在(α+β)两相区的平均变形激活能为
。建立了合金在(α+β)相区热变形本构方程,为后续热变形参数的选
择和设备吨位的确定提供了指导。
根据热压缩的研究结果,对 Ti--5Mo-6V-3Cr-2Sn- 合金分别在
790℃((α+β)两相区)及 870℃(β单相区)进行了板材的轧制。当合金在 790℃变形
量为 90%时和在 870℃变形量为 90%时产生<110>方向平行于轧制方向的织构。
合金轧制板材具有中等强度及优异的塑性。对 790℃变形量为 90%的合金板材
进行了热处理强化,在 800℃固溶及 440℃时效条件下的合金板材抗拉强度可达
到 1744MPa,延伸率 %。在 800℃固溶及 520℃时效时的抗拉强度为 1486MPa,
延伸率为 %,具有非常优异的强度塑性匹配。
关键词: 高强β钛合金;显微组织;力学性能;高温变形行为
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万方数据
Abstract
Abstract
Beta titanium alloys exhibit good deformability and high specific strength. A
good match of strength, ductility and toughness of beta titanium alloys can be
obtained by solution and aging heat treatment. However, with the development of
the aerospace industry, it demands higher standards for the specific strength and
specific stiffiness of beta titanium alloys. In the present study, a self-designed
Ti--5Mo-6V-3Cr-2Sn- alloy as the research material. Effects of heat
treatment and hybrid effect of trace B4C and C addition on microstructure and
mechanical properties of the alloy were studied systemly. The superplasticity of
Ti--5Mo-6V-3Cr-2Sn- alloy was also evaluted and the microstructure
evolution during suoperplastic deformeation was ananlyszed. In addition, high
pressive deformation behavior was studied, and the alloy was
rolled on the basis of the results of high pression experiments.
The heat treatment is very importa