TB2钛合金动态力学性能及绝热剪切敏感性研究

研究不同热处理制度对TB2钛合金的组织结构和动态力学性能的影响,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对圆柱形、帽型两种样品进行室温动态压缩实验,进一步研究不同的组织结构对TB2钛合金动态力学性能的影响。结果表明:相变点以上的固溶处理使TB2合金平均晶粒尺寸增大;而相变点以下的固溶时效处理使晶粒内部析出大量的α相,材料强度明显上升。室温动态压缩试验中,在不同应变率加载条件下,固溶时效的样品比固溶的样品屈服强度高,冲击吸收功高;而对于不同冲击速度条件下,固溶时效的样品不易于发生绝热剪切,承载能力强。

Ti-5553合金动态拉伸下的力学性能及微结构变化

为研究Ti-5553合金在高应变率载荷下的动态响应和微结构变化,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)和霍普金森拉杆(SHTB)装置对Ti-5553合金分别进行单纯SHTB加载和SHPB+SHTB加载,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对加载后的试样进行观察,分析其显微组织和断口形貌,并结合定量金相分析方法进行相关计算。结果表明:SHPB加载和SHTB加载均会使Ti-5553合金发生应力诱发马氏体相变;Ti-5553合金在SHPB加载发生应力诱发马氏体相变之后再进行SHTB加载时,发生应力诱发马氏体相变的能力受到抑制;Ti-5553合金在SHPB加载后,材料的变形抗力降低,SHPB加载后再采用SHTB加载与单纯SHTB加载相比,材料的塑性变差、抗拉强度降低。

Ti-5553合金在轻气炮冲击下的变形行为

利用一级轻气炮装置,以不同速度的飞片对Ti-5553合金进行冲击加载;采用光学显微镜和透射电子显微镜观察并分析微观组织和变形行为;结合XRD和定量金相研究方法进行分析和计算。结果表明,Ti-5553合金在轻气炮冲击下会发生位错滑移、形变孪生和应力诱发马氏体相变(stress-induced martensite,SIM),形成α″相。α″相的生成量受轻气炮冲击速度的影响,随着冲击速度的增大,形成的α″含量呈明显上升趋势,当轻气炮冲击速度由380 m/s上升到560 m/s时,单位面积α″线的长度LA由39.18 mm/mm^2上升到52.65 mm/mm^2。