文章标题:Ti150 钛合金热变形行为及显微组织演变研究
文章作者:景春红 1,2,李江 1,3,邓浩 2,杨靖雲 2,傅强 2,彭文雅 4,李钢 4
关 键 字:Ti150;热模拟压缩实验;本构方程;热加工图;热变形行为
文章摘要:
针对 Ti150 近 α 钛合金热变形工艺,研究了变形温度 970~1 040 ℃,应变速率 10-3~1 s-1,变形量 60%的热变形行为以及组织演变规律。 分析了真应变、变形温度与应变速率等参数对流动应力的影响规律,基于应力-应变曲线数据建立了考虑应变补偿的 Arrhenius 本构方程,并构建了基于 Prasad 判据的热加工图。 结果表明,Ti150 合金在不同温度区 间 流 变 应 力 对 速 率 的 响 应 有 着 明 显 的 差 异 ,变形 温 度 越 高 ,较高 应 变 时 ,峰值 应 力 下 降 幅 度对 变 形 速 率 越 敏感 , 且在 高 应 变 速 率 时 发生 不 连 续 屈 服 现 象 , 计算 的 变 形 激 活 能 为 919 kJ/mol, 建立 的 考 虑 应 变 补 偿 的 Arrhenius本构 模型预测误差 AARE=6.53%, 相关系数 R=0.985 6, 模型预测精度较高; 热加工图表明最优工艺参数范围为温度970~1 010 ℃,应变速率 10-2~1 s-1。利用光镜(OM)及电子背散射衍射(EBSD)等技术手段,分析试样的微观组织特征。结果表明,应变速率对组织演变路径具有决定性作用,高应变速率时,剧烈的塑性变形导致位错快速增殖,变形储能成为驱动相变的核心因素,但由于热激活时间不足,组织重构受限;低应变速率时,充分的热激活条件促使扩散机制主导相变进程,位错通过动态回复 / 再结晶逐步释放畸变能,最终实现组织稳态化。