TA11钛合金高温变形微观组织演变分析

采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)钛合金进行变形温度为880～1010℃、应变速率为0.01～50s-1、变形程度为30%和50%的压缩变形实验,研究其在高温变形条件下的动态再结晶行为。基于定向金相测量,通过回归分析建立了TA11钛合金高温变形时初生α相平均晶粒尺寸、动态再结晶体积分数以及动态再结晶晶粒尺寸模型,模型的计算值与实验值的平均误差小于12%,能较好地描述材料在热加工过程中发生动态再结晶的动力学规律。     

航空Ti-55511合金高温变形微观组织演变研究

通过对具有黑斑缺陷的Ti-55511合金进行不同温度和不同应变量的高温变形实验,采用OM和SEM/EBSD技术对显微组织进行观察,研究了合金高温变形过程中β晶粒的再结晶行为,分析了变形时微观组织演变对压缩应力-应变曲线的影响。结果表明：随着高温压缩应变增加,应力呈现两阶段不连续屈服现象;随着温度和应变的增加,连续动态再结晶和不连续再结晶逐渐显著,动态回复仍占主导作用;动态回复和动态再结晶耦合效应是应力下降的直接原因。     

双态组织TA19钛合金高温变形过程中的微观组织演变机制

对具有双态组织的TA19钛合金进行热模拟压缩实验,采用扫描电镜、透射电镜和电子背散射衍射研究了合金变形后的微观组织,并研究了变形温度对合金等轴α相和片层α相演变的影响行为及其机制。结果表明:变形温度对合金的相含量、晶粒形貌、晶界取向差角、以及动态回复和动态再结晶行为都构成显著影响。变形温度较低时(820～860℃),片层α相比等轴α相的塑性变形量大,片层α相向弯曲状形貌转变,且内部发生了明显的动态回复和动态再结晶。变形温度较高时(900～940℃),片层α相在β相中重新析出,表现出平行排布的规则形貌,且晶界取向差角分布图在10°、60°和90°处出现明显的峰值。同时,较高的变形温度促进了等轴α相中的动态再结晶,从而使得大角度晶界增加,而位错密度降低。     

热变形过程中TC21钛合金的微观组织演变

研究了TC21钛合金在不同应变速率和变形温度下的微观组织变化。结果表明,应变速率相对较低或者变形温度相对较低时,TC21钛合金才可以发生再结晶现象。     

Ti-575钛合金热变形行为及微观组织演变

本文以Ti-575钛合金为研究对象,分别对魏氏组织和双态组织Ti-575钛合金进行热模拟压缩实验,分析不同热变形条件下的真应力-应变曲线,构建了其在α+β相区的热变形本构方程,并分别探究了变形温度和应变速率对微观组织的影响。结果表明,流变应力值随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的升高而升高;当应变速率为0.1 s-1及以上时,随着变形温度的升高流变曲线出现了不连续屈服现象。根据两种组织Ti-575钛合金流变曲线的峰值应力,分别计算出其在α+β相区的变形激活能,构建Arrhenius型热变形本构方程。在不同的热变形条件下,随着变形温度的升高,魏氏组织Ti-575钛合金动态再结晶的程度越来越大,而双态组织Ti-575钛合金等轴αp相体积分数和尺寸逐渐降低;随着应变速率的降低,魏氏组织Ti-575钛合金动态再结晶的程度逐渐增大,而双态组织Ti-575钛合金等轴αp相体积分数先减少后增加;双态组织Ti-575钛合金在830℃或1 s-1应变速率下热压缩时,显微组织中残留少量的粗片层α相没有发生相变,βt基体中会有硅化物析出。     

热塑性变形过程中钛合金微观组织演变的可视化仿真

热塑性加工过程中材料的微观组织一般经历晶粒长大、静及动态再结晶等微观组织的演变,而微观组织状态直接影响着被加工零件的使用性能.因此,了解材料在热变形过程中组织的演变规律具有很重要的工程应用价值.在大量试验的基础上,利用有限元软件Marc模拟TC4钛合金的热锻过程.通过有限元软件,对热成形工艺参数如等效应力、等效应变、等效应变速率和变形温度的分布进行求解,再利用人工神经网络建立微观组织演变和热成形工艺参数的本构关系.然后,基于Voronoi图用软件Visual C++6.0来实现微观组织演变的可视化模拟.初步实现了TC4钛合金热变形过程微观组织的长大、再结晶等组织演变的二维可视化模拟.研究结果表明通过计算机模拟仿真,可以有效地、直观地预测热成形过程的材料微观组织变化规律,从而为热成形加工参数的优化提供参考.但要更精确地模拟和仿真热塑性变形中材料的微观组织的演变,还需更多地掌握在热塑性变形过程中的演变机制.     

热变形行为与BT22钛合金的组织演变

通过高温热模拟压缩试验和微观组织研究，探索了热变形参数对BT22钛合金内部显微组织的影响。结果表明：BT22钛合金组织对温度敏感，锻造建议在780℃进行，严格控制温升（尤其是终锻温度）。在两相区锻造时，随变形速率的增加，α相尺寸减小。在60％～70％之间存在着晶粒明显细化的临界变形量，这一临界变形量是锻造时必须控制的最小变形量。     

TC4钛合金高温变形时的微观组织演变

基于TC4钛合金压缩变形时的微观组织观察和定量金相实验,研究了变形工艺参数(变形温度、应变速率和变形程度)对微观组织演变和组织参数(初生α相晶粒尺寸和体积分数)的影响。结果表明: 在α+β两相区,随着变形温度的升高,初生α相晶粒尺寸呈波浪状变化,初生α相逐渐减少;随着应变速率的增加,初生α相形貌由等轴状转变为长条状,微观组织参数的变化规律与温度有关,当变形温度高于1203 K时,初生α相晶粒尺寸逐渐减小,而低于1203 K时,初生α相晶粒尺寸呈波浪状变化。当变形温度高于1223 K时,初生α相体积分数呈波浪状变化,而低于1223 K时,初生α相体积分数逐渐减小;随着变形程度的增加,二次α相逐渐减少,初生α相晶粒尺寸呈先减小后略有增大的趋势,而初生α相体积分数变化较小     

TA19钛合金高温变形热加工图构建和微观组织演变

利用Gleeble-3500热模拟压缩试验机,在变形温度820～980℃和应变速率0.01～10 s~(-1)的变形条件下,对TA19钛合金进行热模拟压缩试验,并根据动态材料模型(DMM)建立了其热加工图。同时,结合TA19钛合金微观组织分析,揭示了热变形工艺参数影响热加工图的内在原因。结果表明:变形工艺参数与能量耗散率和非稳态区密切相关。应变速率为0.01～1 s~(-1)时,能量耗散率较大,且随着变形温度的升高,能量耗散率先增大后减小,在940℃附近获得最大值。同时,变形失稳区包括2个典型区域,其中I区为(820～900)℃/(0.01～1) s~(-1),II区为(960～980)℃/(1～10) s~(-1)。变形温度为940℃时,较多的等轴α相和较高的再结晶驱动温度使得再结晶程度加强,因此能量耗散率获得最大值。绝热剪切带、片层α相与等轴α相之间的变形不协调以及β晶粒的剧烈长大是TA19钛合金高温变形失稳的主要原因。     

TA15钛合金高温变形微观组织演变分析与数值模拟

在Gleeble-1500型热模拟实验机上研究TA15（Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V）钛合金在温度860-1100℃、应变速率0．001～10／s、变形程度15％-75％条件下的微观组织演变规律。结果表明,该合金在温度860-980℃范围内成形时,随着温度的升高,初生口相减少,动态再结晶逐渐受到抑制;随着应变速率的降低,初生α晶粒略有增大。该合金在1040-1100℃范围内成形时,软化机制主要为动态回复,塑性成形后的组织由扁条状口晶粒构成,晶界处有少量呈锯齿状的再结晶晶粒。基于定量金相测量,建立了TA15钛合金860-980℃高温变形时初生α相体积分数、晶粒尺寸以及再结晶分数模型。将模型与有限元结合,对热压缩成形过程组织演化进行了数值模拟。模型平均误差小于13％,可以满足预测需要。     

高强亚稳β钛合金变形机制及其组织调控方法

亚稳β钛合金具有密度低、比强度高以及成形能力好等优异的综合特征,已经在对强韧性要求极高的航空航天结构件上获得应用,用以替代传统的高强度钢,实现显著的结构减重的同时大幅度提升飞行器性能.热成形技术与热处理工艺相结合是制备高强亚稳β钛合金结构件的主要手段,而制定优化工艺的前提是对合金的变形机制形成完整的认识,进而实现合金构...     

铸造过程中高温钛合金Ti-1100变形的有限元分析

采用ANSYS有限元软件对Ti-1100钛合金框架结构铸件在铸造过程的变形、应力和温度场进行了模拟研究。在模拟的初始阶段,将石墨型壳设置为RIGID模型,之后设置为VACANT模型。结果表明,框架结构铸件的内部和上部温度较低,而较高的温度分布在下部浇道位置;铸件发生弯曲变形的位置为两侧尖部,方向为y轴负方向;应力集中出现在铸件的内部结构转角处。将模拟结果和实验结果对比,二者能够吻合良好,说明了模拟的正确性。     

变形条件对钛合金微观组织的影响

以钛合金为研究对象,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行热模拟试验,分析不同变形条件对钛合金微观组织的影响。该研究为探索低成本钛合金的微观组织提供理论依据和实验依据。     

变形条件对钛合金微观组织的影响

以钛合金为研究对象,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行热模拟试验,分析不同变形条件对钛合金微观组织的影响。该研究为探索低成本钛合金的微观组织提供理论依据和实验依据。     

新型γ-TiAl基合金在高温变形过程中的组织演变

利用Gleeble-3800型热模拟试验机对经过3次真空自耗熔炼的Ti-44Al-3Ta-0.3(Cr,W)(摩尔分数,%)合金样品进行热模拟等温压缩试验,研究该合金在1 150~1 250℃及0.01~1 s-1应变速率下高温变形后的宏观与微观组织演变。结果表明,在高温变形过程中,变形使合金中的组织由粗大的铸态γ/α2近片层组织演变为细小的近等轴γ/α2组织。变形过程中原始片层组织发生了不同程度的动态再结晶,动态再结晶是引起组织演变的主要原因。该合金的动态再结晶形核主要由位错塞积和孪晶形核控制。最佳高温塑形变形温度为1 200℃,应变速率小于1 s-1。     

钛合金高温变形时的微观组织模型

以钛合金在高温变形过程中的物理机制为基础，建立了钛合金高温变形时的位错密度和晶粒尺寸模型。将该微观组织模型应用于TC6合金的高温变形，并用遗传算法（GA）确定了模型中的8个材料常数。TC6合金的热模拟实验结果和定量金相实验结果证实：初生α相晶粒尺寸的计算值与实验值的平均误差小于15．3％。     

Mg-Y及AZ31镁合金高温变形过程中微观织构的演化

在温度为723 K、应变速度为3×10-3 s-1的条件下,对Mg-Y及AZ31镁合金挤压棒材进行单向压缩变形,利用OM、SEM和EBSD观察、分析Y对挤压棒材动态再结晶和微观织构的影响。结果表明:AZ31镁合金在真应变ε=0.2时发生明显的动态再结晶,在ε=0.5时,动态再结晶晶粒的体积分数高达80%以上;而Mg-Y合金在真应变ε=0.4时,动态再结晶体积分数尚不足10%,Y对镁合金动态再结晶有显著的阻碍作用;AZ31镁合金变形时,几乎所有晶粒的基面趋向于由变形前平行于压缩方向转至垂直于压缩方向,导致基面织构在ε=1.2时发生近90°的转动;Mg-Y合金则只有小部分晶粒发生转动,转动所形成的择优取向在动态再结晶后显著弱化,并导致取向分布更加随机;Y的添加可导致镁合金基面织构在动态再结晶后显著弱化。     

节约型双相不锈钢2101高温变形过程中微观组织演化

采用电子背散射衍射技术(EBSD)和TEM研究了节约型双相不锈钢2101在温度为1000℃和应变速率为5 s~(-1)的高温变形过程中的微观组织演化.结果表明,铁素体和奥氏体都发生以小角度晶界不断向大角度晶界转变为特征的连续动态再结晶(CDRX).固溶退火后双相不锈钢奥氏体内出现大量退火孪晶.随变形量增加,奥氏体中具有∑3位向关系的晶界逐渐消失.高温变形过程中双相微观组织演化机制的耦合作用共同决定了流变曲线特征.     

高强β钛合金热变形过程中组织演变及热加工图研究进展（英文）

高强度β钛合金广泛应用于航空领域的大型承重部件。目前,大型零件一般采用模锻成型。不同的初始显微组织和变形工艺参数会显著影响流动行为。为了实现显微组织的精确控制,研究人员进行了大量的研究工作去分析热压缩过程中的组织演变和变形机制。本文重点综述高强度β钛合金在热变形过程中的组织演变,包括单相区的动态再结晶和动态回复,以及两相区中α相的动态演变。此外,总结热加工图中的最佳热加工区域、不稳定区域以及功率耗散效率与变形机制之间的关系。最后,强调利用热加工图优化工艺参数存在的问题和发展方向。     

Ti–4.5Al–6.5Mo–2Cr–2.6Nb-2Zr-1Sn钛合金的高温变形行为

超高强韧钛合金是制造超规格航空结构件的骨干材料。通过热模拟压缩实验研究了Ti-4.5Al-6.5Mo-2Cr-2.6Nb-2Zr-1Sn钛合金高温变形行为,采用临界条件动力学模型建立高温下动态再结晶体积分数预测模型。本研究取得的阶段性成果将为超大尺寸、复杂形状的关键结构件的集成制造提供理论支撑。