TC4合金高温拉伸性能及其与织构的关联性

对不同锻造方式（三次单向镦拔和三次换向镦拔）试制的TC4钛合金棒材,在棒材1/4半径（1/4R）处和边缘（R）处取样,进行400℃高温拉伸实验,采用光学显微镜及电子背散射衍射（EBSD）技术分析不同部位的组织特点及取向分布与拉伸性能的关联性。结果表明：换向镦拔棒材的拉伸强度稍高于单向镦拔棒材,而塑性变化则相反,同一棒材的1/4R处和R处的400℃拉伸性能差别不大;TC4合金棒材400℃拉伸断口为韧性断裂,含有大量韧窝,在拉伸载荷下,TC4合金的变形机制为位错滑移、位错塞积和晶界滑动同时协调进行,α晶粒在位错滑移和晶界滑动的协调变形过程中发生转动及拉长;变形导致α晶粒取向差分布在10°、60°和90°的峰值消失,小角度晶界大量增多;{0001}面织构的分布与拉伸性能存在一定的规律：在{0001}极图中,对称织构连线与拉伸方向X的夹角θ值越接近45°时基面滑移越容易,而θ值越接近0°或90°时基面滑移越难;在400℃拉伸变形过程中,试样拉伸变形以基面和柱面滑移为主,其拉伸强度相对较低,而试样拉伸变形以锥面滑移为主,其拉伸强度相对较高。

锻造工艺对Ti-6Al-4V合金热处理后组织及取向演化的影响

采用光学显微镜和背散射电子衍射技术研究不同锻造工艺下Ti-6Al-4V合金热处理后组织和取向的演化规律。结果表明：在单向镦拔、换向镦拔两种锻造方式下,大变形区、小变形区及难变形区的组织均匀性基本一致,但对α相织构的组分和分布产生显著影响;单向镦拔的小变形区和难变形区应变积累少,主要以{0001}基面滑移,形成基面织构,大变形区应变积累多,主要为{1120}和{1010}等柱面织构;而换向镦拔的不同区域织构组分较多且分布随机性较大;此外,两种锻造方式均能改善Ti-6Al-4V合金中α相的取向均匀性和织构集中,但换向镦拔优于单向镦拔。

热变形及热处理过程中TC17钛合金组织与取向的关联性

为了进一步研究热压缩及热处理过程对组织及取向变化的关联性,通过对TC17进行热压缩变形及后续热处理,利用光学显微镜和背散射电子衍射等分析方法,结合晶粒尺寸、织构分布图、极图以及反极图,研究变形后及热处理后的TC17的组织结构、晶粒尺寸的变化和取向的演变规律以及两者之间的关联性.结果表明:随着变形温度升高,初生α相含量大幅减小,尺寸减小,大部分α相晶粒分散分布,且位于高温β相晶粒的三叉晶界上;热处理后,α相和β相组织特征清晰,界限明显,初生α相依旧存在,且趋于等轴化,亚稳定β相发生转变,形成片层状β转变组织;热变形使α相织构极密度值减小,且随之温度增加,α相织构极密度值也变小;热变形后的α相已不存在明显的强织构,热变形对α相晶粒的取向影响较大,很明显的改善了其取向的均匀性;热变形同样使β相织构极密度值减小,但效果不明显.β相仍存在取向集中现象,取向均匀性相对较差.