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        近β 鈦合金壓縮變形行為研究

        2013-02-14 18:11:13郭薇譯自MaterialsandDesign
        鈦工業(yè)進(jìn)展 2013年3期
        關(guān)鍵詞:孿晶韌窩馬氏體

        郭薇譯自《Materials and Design》

        亞穩(wěn)態(tài)β 鈦合金可以通過位錯(cuò)滑移形成孿晶及應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變來發(fā)生形變。當(dāng)馬氏體相變的溫度低于室溫時(shí),β 相可以被應(yīng)力誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為密排六方α'相或正交α″馬氏體相,影響鈦合金的力學(xué)性能。澳大利亞學(xué)者將熱軋得到的近β 鈦合金(Ti-25Nb-2.9Mo-3Zr-2Sn)圓棒在820 ℃固溶1 h 空冷后,加工成φ5 mm×6 mm 及φ6 mm ×7 mm 的試樣,分別進(jìn)行應(yīng)變速率為10-3s-1的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)及應(yīng)變速率為103s-1的動(dòng)態(tài)單軸壓縮實(shí)驗(yàn)。顯微組織觀察表明,不同應(yīng)變速率壓縮的試樣中均存在β 相、α″馬氏體相及絕熱剪切帶,α″馬氏體相中含有細(xì)小的孿晶區(qū)域,在103s-1應(yīng)變速率下α″馬氏體相含量較高。硬度檢測(cè)表明,β 相基體的硬度高于因應(yīng)力產(chǎn)生的α″馬氏體相的硬度,絕熱剪切帶的硬度明顯低于β 相及α″馬氏體相的硬度,且β 相及α″馬氏體相的硬度與壓縮應(yīng)變速率無關(guān)。高應(yīng)變速率下的流變應(yīng)力比低應(yīng)變速率下的稍低,可能是因?yàn)樵诟邞?yīng)變速率下壓縮的試樣中含有較多的α″馬氏體相,另外高應(yīng)變速率壓縮下的絕熱剪切帶產(chǎn)生的高溫可能會(huì)產(chǎn)生再結(jié)晶,使得基體軟化,導(dǎo)致了流變應(yīng)力降低。壓縮斷口形貌分析發(fā)現(xiàn),在10-3s-1的應(yīng)變速率下,斷口表面存在位錯(cuò)滑移帶,韌窩直徑為1 ~2 μm;在103s-1的應(yīng)變速率下,韌窩較細(xì)長,直徑約10 μm,斷口較低應(yīng)變速率下的更為粗糙,且韌窩分布更為均勻。研究表明,與其他鈦合金不同,Ti-25Nb-2.9Mo-3Zr-2Sn 合金在不同應(yīng)變速率下的加工硬化現(xiàn)象均不明顯。

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