波纹辊轧制TA1钛板退火处理后的织构演变

采用波纹辊+平辊轧制(CFR)和平辊+平辊轧制(FFR)在400℃下制备了TA1纯钛板材。利用SEM和EBSD技术分析TA1纯钛板在650℃保温1h退火处理后的微观组织和织构演变特征。结果表明,板材经过波纹辊轧制后,在RD方向上呈现周期性显微组织变化,在ND方向上表现出渐进式显微组织梯度。二道次平轧后,将试样进行650℃保温1h退火处理,CFR钛板晶粒等轴化程度低于FFR钛板。对两种工艺的极图分析后发现,两种轧制工艺制备的钛板织构都为典型的基面双峰TD织构,CFR钛板厚度方向的中间区域织构有一定弱化,并且沿TD轴方向的极密度强区多且分散。此外,两种轧制工艺制备的钛板的织构类型相近。

钛合金电致塑性本构方程及多物理场耦合分析

脉冲电流激发的电致塑性效应能够显著提高钛合金的成形能力,而电塑性效应是融合“电-热-结构”多物理场综合作用的结果,构建电辅助有限元模型对于分析其塑性变形行为及优化成形工艺参数具有重要意义。以Ti-6Al-4V合金为研究对象进行不同电流密度、温度及应变速率下的电辅助拉伸试验;基于Johnson-Cook模型建立一个考虑热效应与非热效应的本构模型,其相关系数R^(2)均高于0.95,平均相对误差低于2%;基于此模型对电脉冲辅助拉伸过程中物理场进行有限元分析,当电流密度为4.19 A/mm^(2)时,随着试样拉伸至颈缩,电流密度相较于初始值升高21.96%,导致标距段内温度梯度明显增大,温差由68.69℃增至95.52℃,与同温度350℃高温试验相比,在应变场上表现为整体均匀程度降低,由于非热效应的作用峰值应力降低了49 MPa,模型预测的应力-应变结果与试验数据相比呈现较高的拟合精度,为进一步研究电辅助成形工艺及电致塑性机理提供了理论方法。

Ti-6Al-4V/TiAl复合板大压下率包套热轧工艺及组织性能研究

采用大压下率包套热轧法成功制备了界面无缺陷的Ti-6Al-4V(质量分数,%)/Ti-43Al-3V-2Cr(原子分数,%)复合板,并对复合板的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,界面区域无明显缺陷,成功避免了Kirkendall现象。复合板界面厚度约为230μm,根据相组成不同,可将界面分为2个区域,其中1区域为近Ti-6Al-4V合金界面处,主要由α/α_(2)+β/B2组成;界面2区域为近TiAl合金界面处,主要由α/α2+β/B2+γ组成。界面区域组织是由于Ti-6Al-4V合金中Ti元素扩散到TiAl合金层以及TiAl层的Al和Cr元素扩散到Ti-6Al-4V合金层所致。测试了复合板的界面维氏硬度和不同加载方式的三点抗弯强度。结果表明,界面1区域具有最高的显微硬度,横向试件垂直表面加载时复合板表现出最佳的抗弯能力,抗弯强度达到1150.82 MPa。基体和界面区域均为脆性断裂,界面结合处未发生断裂。