王哲君
,
强洪夫
,
王广
稀有金属材料与工程
对含动态回复(DRV)、动态再结晶(DRX)的钛合金热变形本构模型进行了研究.其中基于经典塑性理论和内变量粘塑性统一本构理论构建模型的思想,在两者相关点的基础上,结合材料的变形特性,通过对相关表达式的具体推导,构建了相应的本构模型,模型物理意义清晰.最后将模型应用于预测新型亚稳β钛合金Ti2448的热变形流变行为.根据所建模型得到的预测曲线和实验曲线吻合较好,能够有效预测该合金在热变形过程中的流动应力.本研究所建本构模型是有效的,构建方法是合理的,能为构建亚稳β钛合金热变形本构模型提供一种有效的方法.
关键词:
经典粘塑性
,
统一本构模型
,
亚稳β钛合金
,
热变形
张平辉
,
李成林
,
惠松骁
,
王韦琪
,
羊玉兰
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.002
研究了固溶处理对一种新型Ti-6Cr-5 Mo-5V-4Al合金组织与室温拉伸性能的影响.研究发现:Ti-6Cr-5 Mo-5V-4Al合金在β/β固溶处理后的典型组织为:变形拉长的β晶粒,晶粒破碎,原始β晶界处有项链状初生α相析出,经时效后,晶内则析出纵横交错的细小次生α相.β固溶处理后的典型组织为:等轴β晶粒,经时效后晶界处沿着一定取向析出次生α相薄片层,晶内弥散分布着平行交错的细小次生α相.随着固溶温度的升高,β晶粒尺寸逐渐增大,初生α相的含量逐渐减少,相转变温度以上固溶处理后初生α相完全消失.α/β固溶+时效后显微组织中次生α相尺寸较小,大小均匀,长度在500nm左右；而β固溶+时效后显微组织中次生α相尺寸较大,且大小不均,长度在200～1500 nm左右.该合金经固溶处理后具有中等强度水平和良好的塑性,且在实验温度范围内,固溶温度越高,合金强度越低,塑性越好；经时效后,α/β固溶处理的时效强化效应明显强于β固溶处理后,强度差值达360 MPa,主要是因为α/β固溶处理后初生α相的析出,导致残余β相更加稳定,时效时次生α相的驱动力小,以及残余大量的位错等缺陷为α相提供了较多的形核位置,因此次生α相尺寸细小且分布均匀弥散.
关键词:
亚稳β钛合金
,
固溶处理
,
显微组织
,
拉伸性能
强洪夫
,
王哲君
,
王学仁
,
王广
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.006
基于新型亚稳β钛合金Ti2448在温度范围为1023～1123 K,应变速率范围为63.000～0.001 s-1的等温热压缩流动应力曲线特征,采用经典的应力-位错密度关系式和动态再结晶动力学模型构建了完整描述亚稳β钛合金热变形流动应力与应变、应变速率和变形温度关系的本构模型.位错密度变化方程和Avrami方程被用来分别描述合金在高(≥1s-1)低(＜1 s-1)应变速率下呈现的动态回复(DRV)和动态再结晶(DRX)两种不同的变形机制.最终通过应用全局优化求解非线性方程的新方法确定本构模型中的相关参数.根据本文所建模型得到的预测曲线和实验曲线吻合较好,能够有效预测Ti2448在热变形过程中的流动应力,为构建亚稳β钛合金热变形本构模型提供一种有效方法.
关键词:
亚稳β钛合金
,
热变形
,
本构模型
,
动态回复
,
动态再结晶
葛鹏
,
赵永庆
,
周廉
稀有金属材料与工程
研究了1种新型的亚稳定β钛合金(Ti-B20)在不同热处理制度下的显微组织与拉伸和冲击性能.结果表明,热处理制度的改变能显著影响该合金的显微组织和强化行为.固溶温度是影响合金时效后塑性的首要因素,而时效温度是影响强度的主要原因.时效温度降低,析出相更加细小,因此合金强度升高.而粗大的晶粒及连续的晶界容易产生应力集中,因此合金经β固溶时效后具有较低的塑性和冲击值.通过在β相变点下固溶,然后在550℃-600℃之间合适的温度下时效处理,可以获得强度,塑性和冲击韧性的良好配合.
关键词:
亚稳β钛合金
,
热处理
,
显微组织
,
拉伸和冲击性能
葛鹏
,
赵永庆
,
周廉
稀有金属材料与工程
以‘临界钼当量条件下的多元强化'为原则设计了1种新型的高强度亚稳β钛合金Ti-B20,并研究了该合金热轧棒材(φ12 mm～20 mm)在不同热处理条件下的拉伸性能及显微组织.同现有的一些亚稳β钛合金相比,该合金时效处理时的响应快、析出相分布均匀、硬化效应高,并且高温时效时没有发现无析出区;合金在β相变点以下固溶加时效处理有利于保持合金的塑性,在500℃～600℃的温度范围内时效时可以获得优良的强度和塑性匹配(UTS:1 200MPa～1 500 MPa;EL:8%～18%);而对热加工后的合金直接时效能产生更高的强化效果.
关键词:
临界钼当量
,
亚稳β钛合金
,
时效处理
,
高强度
胡亮
,
郭顺
,
孟庆坤
,
赵新青
稀有金属材料与工程
采用X射线衍射、透射电镜和力学性能测试等手段,系统研究了热-机械处理对亚稳βTi-25Nb-2Mo-4Sn合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:由于合金中β稳定化元素含量不足,固溶处理后的合金中含有大量的α”马氏体,合金呈现低屈服强度.经过相同的时效处理(400℃/2 h),固溶态和冷轧态样品的相组成分别为β+ω和β+α相.冷变形引入的大量位错和晶界可有效抑制时效过程中ω相的形成,并促进α相的析出.冷轧态样品经475℃时效15 min后弹性模量为65 GPa,屈服强度和抗拉强度分别为1033和1113MPa,实现了低模量和高强度的良好匹配.
关键词:
亚稳β钛合金
,
热-机械处理
,
相变
,
力学性能
葛鹏
,
赵永庆
,
周廉
中国有色金属学报
研究了Ti-B20合金(以"临界钼当量条件下的多元强化"为原则设计的一种新型的高强度亚稳β钛合金)在不同热处理条件下的时效组织和拉伸性能.结果表明:同常见的亚稳β钛合金相比,Ti-B20合金具有更快的时效响应及更高的时效强化效应,其析出相更加细小均匀;合金在α-β区固溶后在500～600℃时效时可以获得优良的强度和塑性匹配(抗拉强度:1 200～1 500MPa;延伸率:8%～18%),高温时效时没有发现无析出区;合金在β区固溶后的时效强度要大大高于α-β区固溶后的时效强度,但却会导致拉伸塑性的急剧降低.所有的这些时效特征都来源于合金成分的独特性.
关键词:
Ti-B20
,
临界钼当量
,
亚稳β钛合金
,
时效
李成林
,
惠松骁
,
叶文君
,
王韦琪
,
羊玉兰
,
张平辉
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.005
研究了时效对一种新型Ti-6Cr-5Mo-5V-4A1合金组织与拉伸性能的影响.研究发现:Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金在α/β固溶+时效处理后的典型组织为:β晶粒破碎,β晶界处有连续和不连续的项链状初生α相,晶内有不连续的球状初生α相及时效过程析出纵横交错的细小次生α相β固溶+时效处理后的典型组织为:等轴β晶粒晶界处析出沿着一定取向的次生α相薄片层,晶内弥散分布着平行交错的细小次生α相;在本研究范围内,Ti-6cr-5Mo-5V-4Al合会经β固溶+时效处理时,低于500℃长时间时效和高于500℃短时间时效有利于合金强化; α/β同溶+时效处理时,低于500℃短时间时效有利于合金强化,而高于500℃或长时间都会降低合金强度,而且在较宽的时效温度范围内都具有良好的强度塑性匹配.Ti-6Cr-5Mo-5V-4AI合金在低于500℃时效时α/β固溶+时效处理的合金其强度塑性匹配优于β固溶+时效处理处理后的合金;高于500℃时效时,β固溶+时效处理后合金其强度塑性匹配优于α/β固溶+时效处理后的合金.另外,短时间直接时效可以迅速提高合金强度,同时保持优良的塑性,500℃/2 h直接时效后强度达1590 MPa,同时保持6.5%的延伸率.
关键词:
亚稳β钛合金
,
时效
,
显微组织
,
拉伸性能
尹仁锟
,
王庆娟
,
高颀
,
王鼎春
,
杨奇
,
何丹
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.002
合理的热处理制度能显著影响β钛合金的显微组织和强化行为.通过对一种新型Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Nb-Fe亚稳β钛合金的固溶时效处理,研究了热处理工艺对该合金组织与力学性能的影响.结果表明:该合金720℃固溶处理后,可以获得单一均匀的等轴β晶粒,为最佳固溶温度;经440～ 520℃时效处理后,发现时效温度对该新型合金α相析出的形态与尺寸的影响显著:在较低温度440℃时效时β基体上有针状α相析出,平均晶粒尺寸在1～2 μm左右;较高温度520℃时效时,α相宽度和片层间距都增大,α相尺寸长大到3～5 μm,针状＝相向短棒状转化.在实验温度范围内,随着时效温度升高,合金强度降低,塑性增加.720℃固溶较低温度时效合金可获得较好的强度与韧性匹配.该合金理想的热处理工艺参数为720 ℃/30 min、空冷(AC) +440 ℃/12 h、空冷(AC),由此可获得到良好的综合性能(抗拉强度UTS=1412.8 MPa,屈服强度YS=1309.4 MPa,延伸率A=8.56％,断面收缩率Z=44.94％).
关键词:
亚稳β钛合金
,
热处理
,
显微组织
,
拉伸性能
