Ti─17合金高温变形机理研究

用热模拟压缩试验研究了Ｔｉ－１７合金高温变形特点，通过金相组织和ＴＥＭ观察发现，β区变形是以扩散回复型变形机制占主导地位；高应变速率下只发生动态回复；低应变速率下发生连续再结晶。（α＋β）区变形是界面滑移，高应变速率下易发生动态再结晶。试验还确定了变形激活能Ｑ和应变速率敏感因子ｍ值，β和（α＋β）区中分别为１６１ｋＪ／ｍｏｌ、４３７ｋＪ／ｍｏｌ和０．３２、０．２５。     

Ti－17合金的热压缩变形行为研究

通过热模拟压缩试验，测试了Ｔｉ－１７合金在温度Ｔ＝８０５～９４５℃，应变速率ε＝１０（－３）～８０ｓ（－１）、变形程度ε＝５０％范围内的真应力－应变曲线，研究了不同温度、不同应变速率下的流动应力及组织变化规律。发现，在（α＋β）两相区降低温度或提高应变速率，流动应力σ变化较大，动态再结晶易于进行；在β区通常只发生动态回复，流动应力σ随温度和应变速率变化较小，高温、低应变时发生连续再结晶。试验还用Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ因子确定了该台金发生连续再结晶的临界因子Ｚｃ的数值，ｌｏｇＺＣ＝４１．２。     

TB17钛合金β相区动态再结晶行为及转变机理EI北大核心CSCD

通过Gleeble-3800热压缩模拟试验机对TB17钛合金β相区进行热压缩实验,研究该合金β相区的动态再结晶行为及转变机理。结果表明:TB17钛合金在β相区变形时会发生动态回复(DRV)与动态再结晶(DRX)。不同应变速率下存在两种动态再结晶形核位置,低应变速率下主要在晶粒内部形核,高应变速率下主要在晶界附近形核。通过EBSD和TEM分析可知,在低应变速率下发生连续动态再结晶(CDRX),其发生的主要形式为亚晶合并转动。高应变速率下发生不连续动态再结晶(DDRX),发生的主要形式为晶界剪切伴随着亚晶转动。尽管两种动态再结晶的转变方式不同,其本质都是通过位错的增殖、滑移和胞状结构演化形成新的动态再结晶晶粒。     

Ti-10V-2Fe-3Al合金热变形的研究

利用Gleeble3500热模拟试验机对Ti-10V-2Fe-3Al合金两种状态在不同变形温度及不同变形速率条件下的热变形行为进行了研究。结果表明，不同初始状态对合金的应力应变行为影响较大，经过固溶处理后在低于相变点变形时合金的流变应力比较高，但在高于相变点变形时流变应力没有明显差异；合金的应力指数与合金的状态和应变速率有关，大概以0．1s^-1为界分为低应变速率和高应变速率两部分；合金的表观激活能与材料的状态、变形温度及变形速率有关。当两种状态下的合金在温度为650～800℃、应变速率为0．001～0．1s^-1范围内变形时，β相内只发生动态回复，而α相除了发生动态回复外还可能发生动态再结晶；合金在相变点以上变形时只存在着单一的动态回复机制。     

应用加工硬化率研究工业纯钛动态再结晶行为

为研究工业纯钛的动态再结晶行为,利用Gleebe实验机对工业纯钛在变形温度为700,800,900和950℃及应变速率为0.01,0.1,1和5s-1的条件下进行热模拟压缩实验。应用加工硬化率对实验得到的应力-应变数据进行处理,结合变形后材料微观组织的分析,求得工业纯钛的动态再结晶临界条件。结果表明,工业纯钛在热变形过程中发生了回复与再结晶;发生动态再结晶时,再结晶临界应变随温度的升高及变形速率的降低而减小。将lnθ-ε曲线的拐点处对应的应变作为材料的再结晶临界应变是合理的,工业纯钛动态再结晶临界应变εc与峰值应变εp之间满足εc=0.485εp。     

热变形参数对TC21钛合金微观组织的影响

通过在Gleeble-1500D型热模拟试验机上进行的等温恒应变速率压缩试验和金相及透射分析,研究了变形温度和应变速率对TC21钛合金热变形后微观组织的影响.结果表明:变形温度和应变速率对TC21钛合金的变形组织有着显著的影响.在两相区,随着变形温度的升高,组织中初生α相含量减少,β相含量增加;在应变速率为0.01 s-1、变形温度为860和890 ℃时,初生α相发生了再结晶.随着应变速率的增加,马氏体条变窄,当应变速率较低时(0.01 s-1),组织中观察了再结晶晶粒.     

Cr8钢的动态再结晶行为及组织转变

利用Gleeble-3500热/力模拟试验机对Cr8支承辊用钢在应变速率0.01～1s-1、变形温度950～1 200℃条件下进行了热压缩变形试验,研究了其热变形力学行为和再结晶规律,并对该钢热变形后的显微组织及物相变化进行了分析。结果表明:在应变速率较低为0.01s-1,当变形温度低于1 050℃时,Cr8钢热变形后的组织主要为动态回复型,当变形温度高于1 100℃时,热变形后的组织为动态再结晶型,且随着变形温度的升高,动态再结晶晶粒逐渐长大;当应变速率增加到0.1s-1时,热变形后的组织在温度低于1 050℃时为动态回复型,在温度高于1 100℃时为动态再结晶型;当应变速率增加到1s-1时,变形温度高于1 050℃时,热变形后的组织即发生了明显的再结晶,奥氏体晶粒大部分已长成为等轴的再结晶晶粒;Cr8钢热变形后的物相主要为α-Fe和γ-Fe,显微组织主要为马氏体和残余奥氏体。     

CuNi30Mn1Fe动态再结晶临界应变行为研究

借助热模拟试验机分别研究了变形温度为800℃、850℃、900℃、950℃、1 000℃,变形速率为10 s~(-1)、1 s~(-1)、 0.1 s~(-1)、 0.01 s~(-1)条件下CuNi30Mn1Fe的高温热压缩试验。基于加工硬化率方法,分析了CuNi30Mn1Fe在热压缩变形过程中的动态再结晶行为,并求得发生动态再结晶时所对应的临界应变值。结果表明:CuNi30Mn1Fe在热压缩变形时伴随着动态回复与再结晶的发生;临界应变随着温度的增加而减小,随着应变速率的增加而增加;再结晶峰值应变ε_p和临界应变ε_c的线性关系方程为ε_c=-1.03ε_p+1.36。     

曲轴用34CrNiMo6高强结构钢的热变形行为研究

采用Gleeble-2000热模拟试验机,在950～1150℃的压缩温度、0.001～1s-1的应变速率条件下,对一种曲轴用34CrNiMo6高强结构钢进行高温压缩变形试验,获得了该材料的流变应力曲线。通过分析研究数据,获得了该材料的热变形方程、热变形激活能、Z参数等相关数学模型;材料的流变应力曲线分析表明,34CrNiMo6钢的高温流变应力随变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增加;在变形过程中,变形温度和应变速率均对34CrNiMo6钢的动态再结晶和动态回复产生重要影响,升高变形温度或降低应变速率,均有利于变形过程中动态再结晶的发生,有助于变形材料的晶粒细化。     

X80管线钢的动态再结晶和变形抗力模型

采用MMS－300热／力模拟试验机模拟了X80管线钢的高温变形行为,通过改变变形温度、应变速率、变形程度等变形参数,得出了变形参数对实验钢高温动态软化行为和变形抗力的影响规律,建立了实验钢的动态再结晶模型和变形抗力模型。主要结果为：①实验钢的动态再结晶激活能为392.810／mol。@zener—Houomon参数与峰值应力的关系为。tnZ=31．87＋4．6393ln（sinh（0．012σp））③得出了临界应变与zeller—Hollmon参数的定量关系。④所建立的变形抗力模型具有较高精度。上述结果为又80管线钢的控制轧制工艺的制定,未再结晶区轧制力的校核提供重要的参考。     

曲轴用34CrNiM06高强结构钢的热变形行为研究

采用Gleeble-2000热模拟试验机,在950～1150℃的压缩温度、0.001～1s-1的应变速率条件下,对一种曲轴用34CrNiMo6高强结构钢进行高温压缩变形试验,获得了该材料的流变应力曲线.通过分析研究数据,获得了该材料的热变形方程、热变形激活能、Z参数等相关数学模型;材料的流变应力曲线分析表明,34CrNiMo6钢的高温流变应力随变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增加;在变形过程中,变形温度和应变速率均对34CrNiMo6钢的动态再结晶和动态回复产生重要影响,升高变形温度或降低应变速率,均有利于变形过程中动态再结晶的发生,有助于变形材料的晶粒细化.     

ZnAl10Cu2合金在热变形过程中的球化及动态再结晶

采用Gleeble-1500D热模拟实验机研究ZnAl10Cu2合金在变形温度180~330℃、应变速率0.01~30s-1、真应变0.3~1.2时的热变形组织演化行为。结果表明:在不同变形条件下,共晶中的片状α2相发生了不同程度的球化和弯折,其球化程度随着应变速率的降低、变形温度的升高、真应变的增大而增加;同时,基体β相发生了动态再结晶。当变形温度小于270℃时,随着变形温度的升高,再结晶晶粒更为细小均匀。变形温度进一步升高,晶粒出现局部长大;当应变速率小于1s-1时,动态再结晶晶粒随应变速率的增大而减小;应变速率约为1s-1时,晶粒细小均匀;应变速率继续增加时,动态再结晶晶粒出现不均匀现象。     

Nb47Ti合金热变形行为及微观组织

目的 研究Nb47Ti合金在变形温度为600～750℃、应变速率为0.001～1s?1条件下的热变形行为和微观组织。方法 采用Gleeble-3500型热/力模拟试验机进行等温恒应变速率压缩实验,获得Nb47Ti合金热变形的真应力应变曲线,并利用EBSD技术手段分析热变形后的微观组织。结果 Nb47Ti合金在变形温度小于650℃、应变速率小于0.1s?1下热变形的真应力-应变曲线为动态再结晶型曲线,变形温度大于等于700℃时呈现为动态回复型曲线;峰值应力随变形温度的升高和应变速率的减小而减小;在变形温度为650℃、应变速率为0.001 s?1下热变形组织以再结晶晶粒和亚晶粒为主,随着应变速率的增大,动态再结晶晶粒不断减少,而亚晶粒和变形晶粒增多,晶粒得到显著细化。当应变速率为0.1 s?1时,随着变形温度的增加,晶粒尺寸增大,变形温度升高至750℃,热变形组织中亚晶粒所占比例高达50.5%。结论 Nb47Ti合金是温度和正应变速率敏感材料,随变形温度的升高和应变速率的增大,变形过程中动态回复软化机制更为显著,低温、高应变速率下变形获得的再结晶晶粒尺寸小。     

Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金热变形激活动态再结晶的临界条件识别及表征

热压缩实验获得Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金在温度1073～1323K,应变速率0.01～10s-1条件下的真应力-应变曲线,以此作为识别及表征动态再结晶临界条件的底层数据。对比分析流变应力曲线发现高温、低应变速率下动态回复型软化态势显著;低温、高应变速率下动态再结晶型软化态势显著。引入材料加工硬化率θ,结合θ-σ曲线拐点判据识别了流变应力曲线隐含表征激活动态再结晶的特征参量:临界应变、临界应力。采用含动态再结晶激活能Q的Arrhenius方程求得α、β、n1、n2等材料常数并获得该合金动态再结晶激活能对应变速率及温度的响应图。进一步引入表征动态再结晶临界条件的临界应变模型,获得了临界应变与各热力参数之间的数学关系,验证表明该临界模型预测精度最大为12.9%。     

钛合金热变形时的动态回复和再结晶

对于α+β及亚稳β钛合金,传统的轧制或锻造等热变形加工通常在α+β两相区和β单相区进行,在热变形过程中发生动态回复和动态再结晶.对β和α+β相区热变形组织的研究表明,变形早期动态回复形成的β亚晶界(小角度晶界),在进一步变形后变成大角度晶界.经过连续动态再结晶,晶界结构发生变化.但钛合金热变形过程中动态回复组织需要根据动态再结晶机制进行检验.     

一种压力容器用钢动态再结晶行为的研究

本文利用Gleeble 3500热／力模拟试验机,在不同变形温度和变形速率下,对一种压力容器用钢进行单道次热压缩试验。试验结果表明：该种钢在热变形时,同时发生加工硬化和动态再结晶（动态软化）过程。根据试验数据,可以计算出热变形时的动态再结晶激活能。     

TB6钛合金β区变形的动态再结晶动力学

使用圆柱形TB6钛合金试样在Thermecmaster-Z型热模拟试验机上进行热模拟压缩实验(变形温度为825~1100℃,应变速率为0.001~1 s^-1)。对采集的流变数据进行加工硬化率处理,确定动态再结晶体积分数,研究了TB6钛合金β区变形的动态再结晶动力学。结果表明,流变应力随着变形温度的降低或应变速率的提高而增大,流变曲线呈现出动态再结晶类型的特征。随着应变速率的降低和变形温度的提高,动态再结晶的体积分数和晶粒尺寸增大。在变形温度高于950℃、应变速率低于0.001 s^-1条件下,动态再结晶的晶粒严重粗化。动态再结晶动力学曲线经历缓慢增加—快速增加—缓慢增加三个阶段,呈现出典型的“S”型特征。确定了动态再结晶的体积分数达到50%时的应变,建立了TB6钛合金的动态再结晶动力学模型。     

Nb,Ti微合金钢热变形的动态模拟变形抗力模型

本报道Ｎｂ，Ｔｉ微合金钢的热变形动态模拟变形抗力模型。在试验中用热加工模拟试验机进行高温压缩试验，其变形温度为１１２３－１４２３Ｋ，变形速率为０．１－６０ｓ＾－１。结果表明，在峰值以前该钢种的流变应力数学模型为：σ＝５．９９．ε＾０．１６７·ε＾（６．４７×１０＾－５·Ｔ）·ｅｘｐ（４０６４／Ｔ）。形变激活能（Ｑ）为４４４ｋｊ／ｍｏｌ，０β系数为０．０８０。峰值应力（σｐ），临界应变（εｃ）和…     

AZ61镁合金热压缩变形组织研究

在gleeble 1500D热模拟试验机上以应变速率为0.01 s-1和1s-1,变形温度为350℃和400℃,对AZ61镁合金热压缩变形,并对变形试样显微组织进行了研究。结果表明:热变形过程中发生了不同程度的动态再结晶,得到不完全再结晶组织。变形温度和应变速率对再结晶程度、再结晶晶粒尺寸均匀性有明显影响;以较低的温度配合高的应变速率,热变形后发生再结晶晶粒均匀细小;变形温度高且应变速率高时,发生动态再结晶的区域变小,再结晶晶粒尺寸偏大且极不均匀,低温高速热变形有利于获得均匀细小的再结晶组织。     

新型Al-Zn-Mg-Cu合金热变形组织演化

采用Gleeble-1500D热力模拟试验机研究新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金在变形温度为300~450℃,应变速率为0.001~10s~(-1)条件下的热变形组织演化。利用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)观察合金不同热变形条件下的组织形貌特征。结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的减小,位错密度减小,亚晶粒尺寸增大;合金热压缩变形过程中主要的软化机制为动态回复和动态再结晶。变形温度为300~400℃时,主要发生动态回复;变形温度为450℃,应变速率为0.001~10s~(-1)时,软化机制以动态再结晶为主,存在晶界弓出、亚晶长大、亚晶合并3种再结晶形核机制。