TB17钛合金室温变形及时效析出行为

针对TB17钛合金,研究不同工艺参数下的室温变形及变形后的时效析出行为。通过组织观察及XRD分析,在应变量为0.22以下的室温变形状态以及经室温变形后在(350℃,0.5 h)的低温时效过程中均发生马氏体相变;变形过程中产生的形变诱导马氏体及低温时效过程中产生的等温马氏体都属于板条型马氏体,且均在晶界附近析出;不同点在于等温马氏体呈平行规则分布,而形变诱导马氏体呈现不规则分布;在500℃长时间时效的条件下马氏体相全部分解,细小的α相沿着变形带结构析出,形成大量交错分布的条状α相。在分步变形实验中,等温马氏体在二次变形中起到了降低变形抗力与减小弹性模量的作用。

低温时效及冷/温变形工艺对TB17钛合金组织的影响

研究了不同冷/温变形条件下TB17钛合金的组织演变规律与相变行为,以及低温时效对其组织的影响。结果表明:变形顺序对TB17钛合金的相变行为有着较大的影响,先温变形再冷变形时合金发生了明显的形变诱导α相析出及马氏体相变,形变诱导α相析出发生在塑性变形阶段,而先冷变形再温变形时合金仅有形变诱导马氏体相变。在无低温时效的条件下,经初次冷变形产生的形变诱导马氏体在二次温变形时起到协调变形的作用,当350℃×0.5 h低温时效加入到两次变形之间,原本由初次冷变形产生的马氏体逐渐分解,且低温时效过程中并未发生其它明显的相变,但它促进了二次温变形时α相的析出。

预时效对TB8钛合金超塑性的影响

研究了预时效对TB8钛合金的显微组织和超塑性的影响。结果表明,当预时效温度为520℃预时效时间为1 h时TB8钛合金的超塑性能最佳,伸长率达到362%,比未经时效的伸长率提高了165%。时效处理后在亚稳态β相晶界和晶内析出一定量的细小α相,变形时α相既能抑制基体组织的晶粒过分长大,又能在一定程度上使脱溶组织发生应变集中而破碎,使晶粒细化从而提高TB8钛合金的超塑性。在预时效温度一定的条件下,随着时效时间的延长断口组织的晶粒度先减小后增大,在时效时间约为1 h的晶粒最细小,伸长率最高。时效时间一定时,时效温度约为520℃的断口组织最为均匀,伸长率最高。

冷变形及时效工艺对TB8钛合金组织及性能影响的研究

利用金相显微镜(OM), X射线衍射仪(XRD)及差示扫描量热法(DSC)等分析方法,研究了低温时效技术对冷变形后TB8钛合金显微组织和硬度的影响。结果表明:随着变形程度增加合金位错密度不断提高,当冷变形量为20%和40%时,基体晶粒发生塑性变形,晶粒内部产生位错滑移并缠结形成晶内剪切带,同时少量晶粒在晶界处产生破碎现象,并伴有孪晶现象发生,当变形量达到60%时β晶粒碎化现象明显;将变形量为20%的试样经320℃/0.5 h低温时效处理后未发现析出相,当温度升到380℃/1 h时合金中发生了明显的β→α相转变;保温时间影响析出相的数量和尺寸,随着时效时间增加ω相析出量增多并发生长大,合金硬度增加;相对于正常预时效,一定程度的冷变形影响ω相的数量及分布。冷变形低温时效技术使ω相析出和分布更加均匀弥散,可以为后续α相析出提供大量形核质点,起到均匀化晶粒的作用,经冷镦+时效后的TB8钛合金具有更好的综合力学性能。