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为了研究用于外科植入生物材料Ti-6Al-7Nb合金的热变形行为,利用Gleeble 2000热模拟实验机对Ti-6Al-7Nb合金在750~900℃温度范围和0.001~10.000s-1应变速率范围内进行等温热压缩实验,试验在氩气保护下进行,采用金相显微镜和透射电镜观察热变形后的组织;通过计算变形激活能分析Ti-6Al-7Nb合金在热压缩过程中的变形机制.结果表明:流变应力在经历加工硬化阶段后均表现出流变软化现象,在较低应变速率ε=0.001 ~0.100 s-1时,材料的软化主要受α相动态再结晶影响;而在较高应变速率ε=1~10s-1时,材料基本不发生再结晶,其软化是由于钛合金在变形过程中的绝热效应造成的.通过Arrhenius方程计算出合金在750,800,850和900℃下的变形激活能分别为209.25,196.01,194.01和130.40 kJ·mol-1;在750~850℃下的激活能接近于α-Ti的自扩散激活能(200 kJ·mol-1),表明在750~ 850℃的变形由α-Ti自扩散参与的动态再结晶控制;在900℃下激活能略低于β-Ti的自扩散激活能(160kJ·mol-1),说明在900℃下的变形机制由β相的动态回复控制.综合考虑变形行为与组织细化因素,温度在750 ~ 850℃,变形速率在0.01 ~0.10 s-1范围为良性热加工区域.

参考文献

[1] 钱九红.外科植入物用纯钛及其合金[J].稀有金属,2001(04):303-306.
[2] Wang K .The use of titanium for medical application in the USA[J].Materials Science and Engineering A,1996,213:134.
[3] 王桂生,朱明.外科植入物用钛合金研究进展和标准化现状[J].稀有金属,2003(01):43-48.
[4] 王桂生,许国栋,魏寿庸,李渭清,白晓环,陈占乾.外科植入物用钛合金 Ti-6Al-7Nb 的研究[J].稀有金属,2001(05):395-397.
[5] Semlitsch M;Staub F;Webber H .Titanium-aluminum-niobium alloy,development for biocompatible,high strength surgical implants[J].Biomedizinische Technik,1985,30:334.
[6] 强洪夫,王哲君,王学仁,王广.一种新型亚稳β钛合金的热变形本构模型[J].稀有金属,2011(06):823-828.
[7] 罗皎,李淼泉,于卫新.TC4钛合金高温变形时的微观组织演变[J].稀有金属材料与工程,2010(08):1323-1328.
[8] YU Weixin,LI Miaoquan,LUO Jiao.Variation effect of strain rate on microstructure in isothermal compression of Ti-6Al-4V alloy[J].稀有金属(英文版),2012(01):7-11.
[9] Ding R.;Guo Z.;Wilson A. .Microstructural evolution of a Ti-6Al-4V alloy during thermomechanical processing[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2002(2):233-245.
[10] 赵建国,张士宏,程明,宋鸿武.TC21合金的高温变形行为及其组织演变[J].稀有金属,2009(02):153-158.
[11] 毛柏平,郭胜利,沈健.Ti-5523钛合金热变形流变行为的研究[J].稀有金属,2008(05):674-678.
[12] 李成林,惠松骁,叶文君,王韦琪,羊玉兰,张平辉.时效对Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金组织与拉伸性能的影响[J].稀有金属,2011(01):22-27.
[13] LiX L;Li M Q .Microstructure evolution model based on deformation mechanism of a titanium alloy[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2005,15(04):749.
[14] 洪权,张振祺,赵永庆,曲恒磊,魏寿庸.Ti-6Al-2ZR-1Mo-1V合金的热压变形特性及塑性b动方程[J].广东有色金属学报,2001(02):129-133.
[15] Wang MM;Lu WJ;Qin JN;Zhang D;Ji B;Zhu F .Superplastic behavior of in situ synthesized (TiB plus TIC)/Ti matrix composite[J].Scripta materialia,2005(2):265-270.
[16] 冯亮,曲恒磊,赵永庆,李辉,张颖楠,曾卫东.TC21合金的高温变形行为[J].航空材料学报,2004(04):11-13.
[17] Lee CS;Kim JH;Lee YT;Park CG;Kim JS .Microstructural analysis on boundary sliding and its accommodation mode during superplastic deformation of Ti-6Al-4V alloy[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,1999(2):272-280.
[18] 王克鲁,鲁世强,李鑫,董显娟,杨化娟.变形温度对TC11合金低应变速率下的变形行为及组织的影响[J].稀有金属,2009(02):142-146.
[19] Li L X;Lou Y;Yang L B;Pang D S Rao K P .Flow stress behavior and deformation characteristics of Ti-3Al-5V-5Mo compressed at elevated temperatures[J].Materials & Design,2002,23:451.
[20] LUO Jiao,LI Miaoquan.Modeling of grain size in isothermal compression of Ti-6Al-4V alloy using fuzzy neural network[J].稀有金属(英文版),2011(06):555-564.
[21] 王辉,刘咏,张伟,李洲,李慧中,王丽,杨广宇.粉末冶金TiAl合金热变形行为及加工图的研究[J].稀有金属,2010(02):159-165.
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