TC21钛合金高温热变形行为研究
tc21钛合金的变形温度范围 -回复
tc21钛合金的变形温度范围-回复TC21钛合金的变形温度范围是多少？这个问题的答案需要从钛合金的组成、特性、应用以及制备方法等方面来回答。
下面将逐步探讨这个问题。
首先，我们需要了解什么是TC21钛合金。
TC21钛合金是一种α+β型的钛合金，其主要成分为钛(Ti)、铝(Al)和钼(Mo)。
由于添加铝和钼等元素，TC21钛合金具有较高的强度和耐蚀性，因此被广泛应用于航空航天、船舶和化工等领域。
在讨论TC21钛合金的变形温度范围之前，我们需要了解钛合金的特性。
钛合金具有低密度、高强度、良好的耐蚀性和耐热性等特点，因此成为一种理想的结构材料。
然而，钛合金的变形温度范围是限制其应用的一个重要因素。
钛合金的变形温度范围取决于其成分、晶体结构和加工工艺等因素。
一般来说，TC21钛合金的变形温度范围为600至900左右。
在这个温度范围内，TC21钛合金具有较好的塑性和可变形性，可以通过热加工或冷加工等方法进行形状调整和加工。
当温度低于钛合金的变形温度范围时，钛合金的塑性减弱，容易发生脆性断裂和裂纹的形成。
而当温度高于变形温度范围时，钛合金的晶粒长大，导致塑性减少，加工困难。
因此，在制备和加工TC21钛合金时，需要控制温度在合适的范围内，以获得理想的性能和形状。
除了温度范围，变形温度还与应变速率有关。
应变速率是指在单位时间内发生的应变量。
一般来说，变形温度较高时，应变速率应较低，以避免过高的应变速率导致材料的变形不均匀和应力集中。
此外，TC21钛合金的变形温度范围还与加工工艺和环境条件等因素密切相关。
例如，采用热变形方法时，需要控制加热温度和保持时间，以确保TC21钛合金在变形过程中保持合适的温度。
同时，环境中的氧气、水蒸汽等化学物质也会对TC21钛合金的变形温度范围产生影响。
总结起来，TC21钛合金的变形温度范围约为600至900左右，具体的范围还需根据具体情况进行调整。
掌握TC21钛合金的变形温度范围对于保证制备工艺的稳定性、提高材料性能和提高生产效率等方面具有重要意义。
TC21钛合金的高温微动磨损行为研究
TC21钛合金的高温微动磨损行为研究丁燕;柏林;薛超凡;王运动;陈光明;于敏;戴振东【摘要】采用高精度FTM高温微动磨损试验机研究TC21钛合金在150 ℃下的微动磨损行为.分析温度对摩擦系数及磨损率的影响;通过扫描电镜和能谱等方法研究钛合金 TC21在高温下磨痕形貌的变化情况、成分的变化和磨损机理.实验结果表明:温度对钛合金TC21摩擦系数的影响与微动位移有关,位移越小,温度对其影响越小;温度为150 ℃时,磨损量较室温降低了67.4% ~86.5%;磨损机理在常温下以磨粒磨损为主,并存在氧化磨损和粘着磨损,在150 ℃下以氧化磨损为主,伴随少量的磨粒磨损和粘着磨损.%The fretting wear characteristics of TC21 alloy are studied by using the FTM wear testing ma-chine at the elevated temperature of 150 ℃.The influence of temperature on friction coefficient and wear ratio is analyzed.Moreover,the changes of morphology and chemical elements on wear scar and the wear mechanism of TC21 alloy are discussed by the means of scanning electron microscope,energy dis-persive spectrometer.The results show that the influence of temperature on the friction coefficient of TC21 alloy is affected by the displacement.The displacement is small and the temperature has little effect on the friction coefficient of TC21 pared with the room temperature,the wear rate is decreased 67.4% —86.5% at 150 ℃.The primary wear mechanism of TC21 alloy is mainly abrasive wear,along with oxidation wear and adhesive wear at the room temperature,and that is oxidation wear at the temperatures of 150 ℃,along with a little abrasive wear and a dhesive wear.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2018(050)001【总页数】5页(P126-130)【关键词】TC21钛合金;高温;微动磨损【作者】丁燕;柏林;薛超凡;王运动;陈光明;于敏;戴振东【作者单位】南京航空航天大学航天学院,南京,210016;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,兰州,730000;中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所,成都,610041;南京航空航天大学航天学院,南京,210016;南京航空航天大学航天学院,南京,210016;南京航空航天大学航天学院,南京,210016;南京航空航天大学航天学院,南京,210016;南京航空航天大学航天学院,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TH117.1TC21钛合金是中国自主研制的在中等温度使用的α+β两相钛合金，是在美国Ti-6-22-22S基础上开发的[1,2]。
tc21钛合金热轧态组织
tc21钛合金热轧态组织随着科技的不断发展，材料学领域也不断涌现出新的材料，其中一种备受瞩目的材料便是钛合金。
而其中最为重要的一种即为TC21钛合金，它在热轧态组织方面具有独特的性质和优势。
TC21钛合金是一种近净成形的热轧态钛合金材料，它由钛、铝、锡和硼等元素组成。
这种合金不仅具备了优异的机械性能，还具有良好的耐腐蚀性能和低重量的特点，成为众多工业领域中所青睐的材料之一。
首先，TC21钛合金在热轧态组织方面具有独特之处。
经过热轧工艺加工后，它呈现出细小的晶界和均匀的显微组织，使得其具有更高的强度和更好的塑性。
这一特点不仅使得TC21钛合金具备了优异的抗拉强度和屈服强度，还使得其在高温环境下依然能够保持稳定的力学性能。
其次，TC21钛合金的耐腐蚀性能值得称道。
钛合金本身就具有良好的耐腐蚀性能，而TC21钛合金则在此基础上进一步提升。
其中，铝元素的添加不仅能够增强合金的强度，还能够形成铝氧化物层，有效阻止氧、水和其他腐蚀介质的进一步侵蚀。
这种耐腐蚀能力使得TC21钛合金成为海洋工程、航空航天等领域的首选材料。
此外，TC21钛合金的低重量特性也使得它在许多工业领域中发挥着重要作用。
以航空航天行业为例，TC21钛合金的低密度能够有效降低飞机的重量，提高燃油效率和航程。
同时，其优良的机械性能又能够确保飞机组件在高速、高温等极端环境下的正常运转。
综上所述，TC21钛合金作为一种热轧态材料，具有独特而优越的性能。
其细小的晶界和均匀的显微组织赋予了它优异的力学性能，而铝元素的添加则提升了其耐腐蚀性能，并使其重量得到有效控制。
因此，TC21钛合金不仅在航空航天、海洋工程等重要领域有着广泛应用，也为其他工业领域提供了新的材料选择。
相信随着科技的不断进步，TC21钛合金必将在未来发挥更加重要的作用，推动着各行业的发展。
高温高压下钛合金的流变行为研究
高温高压下钛合金的流变行为研究钛合金是一类重要的材料，具有优异的力学性能、耐蚀性和生物相容性等特点，被广泛应用于航空航天、医疗器械、化工等领域。
然而，高温高压环境下的钛合金的流变行为尚未得到充分研究。
在高温高压环境下，钛合金受到的温度和压力等外部力的影响较大，从而导致其力学性能发生变化。
因此，研究钛合金的流变行为对于深入了解其力学性能具有重要意义。
首先，我们需要了解什么是流变行为。
流变学是研究物质流动或变形的学科。
流变学实验通常通过应力-应变曲线来研究材料的流变行为。
应力-应变曲线是刻画材料受到应力后的应变变化关系，也称为本构关系。
本构关系的形式直接地反映了材料的流变特性。
接下来，我们来了解一下高温高压下钛合金的流变实验。
实验中，采用热加压机和电子万能试验机进行测试。
首先，在钛合金试样中央钻一个圆孔，在圆孔中放置纯钛丝，并在上下两端加入导电环，形成电阻加热加压环境。
加热至设定温度，在设定压力下施加力，进行拉伸实验，获取应力-应变数据或本构关系曲线。
根据实验结果分析钛合金流变行为。
钛合金的高温高压流变行为主要有以下几个特点：1. 高温高压下，钛合金变形剧烈，易发生膨胀和裂纹，对实验条件要求较高。
2. 钛合金在高温高压环境下表现出明显的应变增强现象。
3. 非等温条件下，钛合金的应力-应变曲线呈现出明显的柏松比效应。
4. 高温高压下，钛合金的流变行为受到其化学成分、晶体结构和工艺制备等因素的影响。
以上是高温高压下钛合金的流变行为主要特点，对于相关领域的研究具有重要意义。
近年来，随着国内外研究技术和设备的不断提升，对钛合金的流变行为研究取得了一系列重要结果。
例如，一些研究表明，高温高压下钛合金的应力-应变曲线呈现出明显的屈服平台区域，这是传统力学模型难以解释的。
同时，一些学者尝试使用非线性本构模型对高温高压下钛合金的力学性能进行建模，这将有助于更准确地描述钛合金的流变行为。
此外，在钛合金的流变研究中，还需要注重其材料微观结构、组织和化学成分等因素的影响。
tc21钛合金的变形温度范围
tc21钛合金的变形温度范围TC21钛合金是一种常用的β型钛合金材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
变形温度范围是指钛合金材料在该范围内可以通过热处理或塑性变形来改变其形状和性能。
本文将介绍TC21钛合金的变形温度范围，重点讨论其热处理和塑性变形的影响。
TC21钛合金主要由钛、铝和锌等元素组成，具有良好的高温强度和高温稳定性。
其变形温度范围受多种因素的影响，包括成分、热处理参数和应力等级等。
一般来说，TC21钛合金的变形温度范围在600℃到900℃之间。
在该温度范围下，钛合金材料具有较高的塑性变形能力。
通过热处理，可以调整钛合金的显微组织和力学性能，令其达到理想的应用要求。
常见的热处理方式包括固溶处理、淬火和时效处理等。
其中，固溶处理可将溶解的固溶体均匀分布于基体中，提高合金的强度和硬度。
淬火可使合金快速冷却，进一步提高其硬度和强度，但可能导致脆性增加。
时效处理则通过调节温度和时间，使固溶体沉淀出细小均匀的析出相，提高合金的强度和韧性。
TC21钛合金的变形温度范围还涉及到其塑性变形的性能。
塑性变形是通过力的作用，使材料发生形变而不破裂的一种变形方式。
在高温下，钛合金的塑性变形性能较好，可以通过压力成形、拉伸、轧制等方式进行塑性变形加工。
通过塑性变形，可以调整钛合金的形状和尺寸，满足不同的工程应用需求。
总的来说，TC21钛合金的变形温度范围在600℃到900℃之间，主要受热处理和塑性变形的影响。
合理的热处理可以提高钛合金的强度和硬度，适当的塑性变形可以调整其形状和尺寸。
在实际应用中，应根据具体材料和工程要求选择合适的热处理工艺和塑性变形方式，并进行相应的温度控制和变形参数控制，以获得理想的材料性能和工艺效果。
TC21钛合金
前言TC21为高强高韧钛合金,名义成分为Ti-6Al-2Zr-2Sn-2Mo-1.5Cr-2Nb,是目前我国高强高韧钛合金综合力学性能匹配较好的钛合金之一,可用于航空飞机的机翼接头结构件、机身与起落架连接框、吊挂发动机接头等部位,以及对强度及耐久性要求高的重要或关键承力部件的制作。
利用光学金相及X射线衍射,研究了TC21-0.28%H(质量分数,下同)钛合金的组织结构,通过热模拟压缩实验,研究了TC21-0.28%H钛合金在800~920℃温度范围和0.01~1s-1应变速率范围的高温变形行为,建立了钛合金高温变形本构方程。
结果显示,与TC21钛合金相比, TC21-0.28%H钛合金β相比例显著增加,并且有新相马氏体α″与氢化物δ生成,TC21-0.28%H 钛合金在α+β相区与β相区的变形激活能分别为233kJ/mol与153kJ/mol,软化机制为动态回复,与TC21钛合金相比,TC21-0.28%H钛合金变形激活能降低,热加工性能得到改善钛合金氢处理是利用氢的可逆合金化作用,通过合理控制合金中的氢含量及其存在状态,在不改变材料整体状态的前提下,形成有利于改善加工性能的组织结构,改善钛合金加工性能的一项新技术,近些年,受到国内外学者的广泛关注,在置氢组织转变、置氢塑性加工、切削加工、连接加工以及采用激光快速成形技术制备出TC21钛合金块状坯料,研究了去应力退火及固溶时效热处理对成形件组织和硬度的影响。
结果表明:去应力退火后,成形件组织和显微硬度基本无变化;固溶+时效热处理后,原沉积态明暗两区统一,硬度基本无差别,表明组织已均匀化。
随着固溶温度的升高,网篮组织中的α片变宽,球状α相的数量增多,晶界α相发生粗化。
当固溶温度为932℃时,成形件沉积态中粗大的柱状晶发生再结晶,转变为较细小的等轴晶。
综述了高强高韧损伤容限型钛合金TC21的热加工行为研究进展。
重点介绍了热加工及热处理工艺参数对TC21钛合金的相组成、显微组织与力学性能、损伤容限性能等方面的影响。
高温变形参量对TC21 钛合金组织与性能的影响
第20卷专辑1中国有色金属学报2010年10月V ol.20 Special 1The Chinese Journal of Nonferrous Metals Oct. 2010文章编号：1004-0609(2010)S1-s0132-06高温变形参量对TC21钛合金组织与性能的影响赵彦蕾1, 李伯龙1, 朱知寿2, 聂祚仁1(1. 北京工业大学材料科学与工程学院，北京100124；2. 航空材料研究院，北京100095)摘 要：在880~950 ℃和不同应变速率0.01~10 s−1条件下，将TC21钛合金高温压缩变形至50%。
研究高温变形参量对流动应力及微观组织的影响规律，建立了TC21合金的本构方程。
结果表明：流变应力随变形温度的降低及应变速率的增大而升高，变形温度与应变速率对TC21钛合金显微组织的影响显著，应变速率越低，组织球化现象越明显。
高温变形过程中，TC21钛合金的流变应力与Zener-Hollomon参数的指数形式呈线性关系。
关键词：TC21钛合金；热变形；微观组织；Zener-Hollomon参数中图分类号：TG 14文献标志码：AInfluence of high temperature deformation parameters onmicrostructure and properties of TC21 titanium alloyZHAO Yan-lei1, LI Bo-long1, ZHU Zhi-shou2, NIE Zuo-ren1(1. College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;2. Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China)Abstract: The hot deformation behavior of TC21 titanium alloy was investigated at 880−950 ℃, in a strain rate range of0.01−10 s−1 and with the total deformation of 50%. The influence of hot deformation parameters on the flow stress andmicrostructure was investigated, and the constitutive equation was presented. The results indicate that the flow stress rises with increasing strain rate and decreasing temperature. The microstructure evolvement is largely affected by deformation temperature and strain rate. The globalizing process is more obvious with decreasing strain rate. The flow stress of TC21 titanium alloy at high temperature can be represented by a Zener-Hollomon parameter with the exponent-type equation.Key words: TC21 titanium alloy; hot deformation; microstructure; Zener-Hollomon parameter钛合金具有强度高、质量轻和抗腐蚀等优良特性，在航空、航天领域有着重要的应用[1−2]。
高温变形参量对TC21钛合金组织与性能的影响
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｈ ｔ ｅ ｏ ｍａ ｉｎ ｂ ｈ ｖ ｏ ｆＴ ｔ ａ ｕ ａ ｌｙ ｗａ ｖ ｓｉ ａｅ ｔ ８ － ５ ℃ ． ｎ ａ ｓ ａ ｔ ｎ ｅｏ ｓｒ ｃ ： ｈ ｏ ｆ ｒ ｔ ｅ ａ ｉｒｏ Ｃ２ ｔ ｎ ｍ ｌ ｓｉ ｅ ｔ ｔｄ ａ ０ ９ ０ ｄ ｏ １ｉ ｉ ｏ ｎ ｇ ８ ｉ ｔ ｉ ｒ ｅｒ ｇ ｆ ｒｎ ａ ａ Ｏ ０ 一１ ～ ａ ｄｗｉ ｅ ｔ ｔｌ ｅ ｏ ａ ｉｎ ｏ ０ ． ｈ ｆ ｅ ｃ ｆｈ ｔｄ ｆ ｒ ａｉ ｎ ｐ ｒ ｍ ｅｅ ｓｏ ｅ ｆ ｗ ｔｅ ｓａ ｄ ． １ ０ ｓ ｎ ｔ ｔ ｏ ｆ ｒ ｔ ｆ５ ％ Ｔ ｅ ｉ ｌ ｎ ｅｏ ｏ ｅ ｏ ｈｈ ａ ｄ ｍ ｏ ｎ ｕ ｍ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｔ ｏ ｓ ｓ ｏ ｈ ｌ ｒ ｎ ｍｉｒ ｓ ｕ ｔ ｒ ｓ ｎ ｅ ｔ ａ ｅ ， ｄｔ ｅ ｃ ｎ ｔ ｕ ｖ ｑ ａｉ ｎ ｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｅｒ ｓ ｌ ｄ ｃ ｔ ａ ｅｆｏ ｓ ｅ ｓ ｉ ｅ ｃ ｏ ｔ ｃ ｕ ｅｗａ ｖ ｓｉ ｔ ｄ ａ ｏ ｓｉ ｔ ｅｅ ｕ ｔ ｓｐ ｅ ｅ ｔ ｄ Ｔｈ ｕ ｔ ｉ ｉ ａｅｔ ｔ ｗ ｔ ｓ ｓ ｓ ｒ ｉ ｇ ｎ ｈ ｔｉ ｏ ｅ ｓｎ ｈ ｔ ｌ ｈ ｒ ｒ ｗｉ ｃ ｅ ｓ ｇ ｓ ａ ａｅａ ｄ ｄ ｃ ｅ ｓ ｇ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ． ｅｍｉｒ ｓ ｕ ｔ ｒ ｖ ｌｅ ｎ ａｇ ｌ ｆｅ ｔｄ ｂ ｅ ｏ ａ ｉｎ ｔ ｉ ｒ ａ ｉ ｔ ｉ ｒ ｔ ｎ ｅ ｒ ａ ｉ ｈｎ ｎ ｒｎ ｎ ｅ ｅａ ｕ ｅ Ｔ ｃ ｏ ｔ ｃ ｕ ｅ ｅ ｏ ｖ ｍｅ ｔｉ ｌ ｅｙ ａ ｆ ｃｅ ｙｄ ｆ ｒ ｔ ｈ ｒ ｓｒ ｍ ｏ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｄ ｓ ａ ｔ ． ｅｇ ｏ ａ ｉｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓｉ ｒ ｂ ｉ ｕ ｔ ｅ ｒ ａ ｉｇ ｓｒ ｉ ａｅ Ｔ ｅｆ ｗ ｔ ｓ ｆＴ １ ｅ ｅ ａｕ ｅａ ｔ ｉ ｒ ｅ Ｔｈ ｌ ｂ ｌ ｎ ｒ ｃ ｓ ｓ ｎ ｒｎ ａ ｚ ｍｏ ｅｏ ｖ ｏ ｓ ｗｉ ｄ ｃ ｅ ｓ ｔ ｎ ｒ ｔ ． ｈ ｎ ａ ｈ ｏ ｓ ｅ ｓｏ Ｃ２ ｌ ｒ ｔ ａ ｉ ｍ ｌ ｙ ａ ｉｈ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ａ ｅｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄｂ ｎ ｒＨｏｌ ｍｏ ａ ａ ｔｒ ｔ ｅｅ ｐ ｎ ｎ －ｙ ｅｅ ｕ ｔ ｎ ｉ ｎｕ ａ ｌ ｔ ｇ ｔ ｏ ｈ ｅ ｅ ａｕ ｅｃ ｂ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ａＺｅ ｅ － ｌ ｎ ｏ ｎｐ ｍｅｅ ｈ ｔ ｘ ｏ ｅ ｔ ｐ ｑ ａｉ ． ｒ ｗｉ ｈ ｔ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ＴＣ２ ｔ ｎ ｕ ａｌ ｙ ｈ ｔ ｅ ｏ ｍａ ｏ ｍｉｒ ｓ ｅｕ ｅ Ｚｅ ｅ － ｌ ｍｏ ａ ａ ｔｒ ｙ ｗｏ ｄ ： １ｔ ａ ｉ ｍ ｌ ； ｏ ｆ ｒ ｔ ｎ； ｃ ｏ ｔ ｔ ｒ ； ｎ ｒＨｏ ｌ ｉ ｏ ｄ ｉ ｍ ｏ ｎｐ ｍｅｅ ｒ
TC21合金在形变热处理工艺下的组织特征
TC21合金在形变热处理工艺下的组织特征王政;董洪波;凌志伟【摘要】对TC21钛合金在不同条件下超塑拉伸后，进行双重退火热处理，研究热加工工艺对TC21合金显微组织演变的影响。
结果表明，当变形温度在890～960℃时，TC21合金的伸长率随变形温度的增加先增加后减少，最佳超塑性变形温度为910℃；TC21合金在α＋β相区超塑变形，然后在α＋β相区双重退火处理后得到双态组织；在β区进行超塑变形、α＋β相区双重退火处理后得到网篮组织。
%After superplastic tensile forming and double annealing heat treatment at different conditions, the effect of hot working technology on microstructure evolution of TC21 titanium alloy was investigated. The results show that at the tempera ture of 890-960 ℃, the elongation ofTC21 alloy firstly increases and then decreases with the increase of deformation tempera-ture. The optimal superplastic deformation temperature is 910 ~C. After superplastic deformation and double annealing treat-ment in α+β phase zone, the microstructure of TC21 alloy is duplex structure, After superplastic deformation in β phase zone and double annealing treatment in α+β phase zone,the microstructure of TC21 alloy is basketweave structure.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P38-40,70)【关键词】TC21合金;超塑拉伸;双重退火【作者】王政;董洪波;凌志伟【作者单位】南昌航空大学航空制造工程学院,南昌330063;南昌航空大学航空制造工程学院,南昌330063;南昌航空大学航空制造工程学院,南昌330063【正文语种】中文【中图分类】TG156.21;TG146.23TC21钛合金是由西北有色金属研究院研制的一种高强高韧高损伤容限钛合金［1］，它属于 Ti－Al－Sn－Zr－Mo－Cr－Nb（－Ni－Si）系两相钛合金，具有良好的强度、塑性、断裂韧性和较低的裂纹扩展速率［2－4］。
钛合金的热变形行为研究
钛合金的热变形行为研究钛合金作为一种重要的结构材料，具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能，在航空航天、汽车工业和生物医学领域得到广泛应用。
然而，钛合金的热变形行为是其应用过程中需要深入研究的重要问题之一。
因此，本文将探讨钛合金的热变形行为及其对材料性能的影响。
首先，钛合金的热变形行为可以通过压缩试验来研究。
压缩试验可以模拟材料在高温下的变形过程，对于分析材料力学性能的变化规律具有重要意义。
实验结果显示，钛合金在高温下具有较好的塑性变形能力，但随着变形温度的升高，材料的塑性变形能力逐渐减弱，甚至出现明显的脆性断裂。
这是由于高温下钛合金晶体结构发生相变，导致其力学性能发生巨大变化。
因此，在设计钛合金零件时，需要考虑材料的热变形行为对其力学性能的影响。
另一方面，钛合金的热变形行为还与合金元素的含量和微观结构有关。
例如，钛合金中添加的铝、钒等元素可以显著改善其高温下的塑性变形能力，提高材料的耐热性能。
同时，通过调整钛合金的晶粒大小和晶界分布，可以进一步优化材料的热变形行为。
实验结果表明，钛合金的细晶粒结构可以显著提高材料的塑性变形能力和抗蠕变性能。
这是由于细晶粒结构可以增加晶界的数量和长度，阻碍位错的运动，从而提高材料的塑性变形能力。
此外，钛合金的热变形行为还与变形速率和应变温度有密切关系。
在高变形速率下，钛合金的流动应力显著增加，材料的变形能力降低。
而在较低的变形速率下，材料可以充分发挥其塑性变形能力。
另外，随着应变温度的升高，钛合金的变形能力逐渐增加，但当温度超过某一临界值后，材料会出现快速蠕变现象，导致材料的强度和塑性急剧下降。
因此，在实际应用中，需要合理选择变形速率和应变温度，以避免材料的变形失效。
总之，钛合金的热变形行为是其应用过程中需要重点关注的问题。
通过研究钛合金的热变形行为，可以深入了解材料的力学性能和变形机制，为钛合金材料的设计和加工提供理论依据。
未来，随着科技的不断发展，钛合金的热变形行为研究将进一步深入，为相关领域的创新提供更多的支持。
TC21合金的热变形行为及其组织演变的开题报告
TC21合金的热变形行为及其组织演变的开题报告
一、研究背景
TC21合金是一种重要的高强钛合金，广泛应用于航空、航天、能源等领域。
该合金具有优异的机械性能、耐腐蚀性能和高温稳定性能，但其热变形行为及组织演变规律尚未完全研究清楚。
因此，本研究旨在探究TC21合金的热变形行为及其组织演变规律，在深入了解其热加工行为的基础上，优化合金的组织和性能。
二、研究内容
1. TC21合金的原始组织和物理性质测量
首先，采用金相显微镜对TC21合金进行观察，测量其晶粒大小、晶界角度及晶界密度等组织参数。
然后，使用万能试验机等实验设备测试其物理性质，如抗拉强度、屈服强度、伸长率等。
2. TC21合金的热压缩实验
在深入了解TC21合金的原始组织和物理性质后，使用热压缩实验装置对其进行热变形实验，研究其热变形行为及流变应力曲线并确定最佳热压缩工艺参数。
3. TC21合金的热处理实验
根据最佳的热压缩工艺参数，对TC21合金进行固溶处理、淬火处理、时效处理等热处理实验，观察其组织演变规律，并测试其力学性能。
三、研究意义
本研究旨在探究TC21合金的热变形行为及组织演变规律，可以为其优化组织和性能提供理论基础和实验依据。
对于进一步提高该合金的综合性能和应用价值具有重要的实际意义。
tc21钛合金的变形温度范围
tc21钛合金的变形温度范围TC21钛合金是一种常见的钛合金材料，其变形温度范围主要取决于合金化元素的含量，主要包括α相和β相两种晶体结构。
首先，钛合金的变形温度范围与其晶体结构有关。
在室温下，TC21钛合金主要以α相存在，具有良好的可锻性和可塑性。
随着温度的升高，TC21钛合金会逐渐转变为β相，其变形温度范围通常在550到950之间。
在变形温度范围内，TC21钛合金的力学性能和加工性能较好，可以进行各种热加工和塑性变形。
其次，合金中其他元素的含量也会对变形温度范围产生影响。
TC21合金中主要合金元素为铝和钒，其中铝能够使合金的变形温度增加，钒则会使合金的变形温度降低。
因此，TC21合金的具体变形温度范围需要根据具体的合金成分进行确定。
此外，热处理工艺也会对TC21钛合金的变形温度范围产生影响。
通过适当的热处理可以改变合金中相的比例和组织结构，从而影响合金的变形温度范围。
一般来说，通过固溶处理（即加热至β区域，然后迅速冷却）可以降低合金的变形温度，而通过时效处理（即将固溶处理后的合金在较低的温度下保持一定时间）可以提高合金的变形温度。
最后，TC21钛合金的具体应用领域也会对其变形温度范围产生影响。
由于TC21钛合金具有较好的高温强度和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车制造和石油化工等领域。
在这些领域中，需要对钛合金进行高温加工和应用，因此对于TC21钛合金的变形温度范围有着更高的要求。
综上所述，TC21钛合金的变形温度范围主要取决于合金化元素的含量、热处理工艺以及应用领域的要求。
在实际应用中，需要根据具体要求进行合金设计和加工控制，以确保TC21钛合金在合适的温度范围内具有良好的加工性能和力学性能。
TC21合金塑性变形及微观组织演变机制研究
TC21合金塑性变形及微观组织演变机制研究优异的综合力学性能和物理性能的良好结合使得钛合金成为航空航天领域不可或缺的关键结构材料。
然而,钛合金塑性加工过程中,微观组织演化和塑性变形机制都较为复杂,缺乏系统地研究,一定程度上限制了钛合金的成型性能和工程应用。
本文以高强TC21合金锻材为原始材料,通过室温变形、两相区热变形、轧制等多种变形方式引入塑性应变,结合金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子被散射衍射技术(EBSD)、透射电镜(TEM)等实验测试方法,系统地研究了室温和高温变形过程中的组织演变规律、组织演变机制、协调机制以及退火再结晶行为。
主要结论如下:(1)通过室温变形实验研究了微观组织中滑移的启动及两相的协调机制。
α相中主要观察到了基面,柱面和锥面三种类型滑移的启动,而前两者为主导变形机制。
片层组织和等轴组织分别以基面和柱面滑移为主。
β相中观察到的主要滑移方式是{110}和{112}。
滑移启动的规律及滑移传递现象分别用Schmid准则和应变协调规律来解释。
α与β相之间的Burgers位向关系对其塑性变形机制有重要影响。
(2)对TC21合金在820~940℃两相区进行高温变形,研究了等轴初生α相,片层次生α相及β基体三种微观组织的演变规律及协调机制。
提高变形温度和降低应变速率可以使得流变应力曲线提前达到平稳状态。
提高应变速率会促进动态再结晶(DRX)晶粒形核,提高温度会促进β相DRX晶粒长大。
在变形温度达到900℃时,β相晶粒明显长大,次生α相含量减少,开始出现颗粒状和针状α相形貌。
β相比α相更易发生DRX,α相与β相之间在动态再结晶过程中相互协调变形。
β相形成了{001}<100>纤维织构。
(3)通过退火工艺研究了TC21合金轧制组织的静态再结晶行为(SRX)。
轧制变形后,片层组织中形成了扭折带,出现弯曲、破碎和球化等现象;等轴组织中主要表现为α相被拉长。
钛合金高温变形实验报告
一、实验目的1. 研究钛合金在高温下的变形行为。
2. 探究不同温度、不同变形速度对钛合金变形性能的影响。
3. 分析钛合金高温变形过程中的组织演变规律。
二、实验材料及设备1. 实验材料：某型号钛合金板材。
2. 实验设备：高温炉、万能试验机、金相显微镜、扫描电镜等。
三、实验方法1. 实验步骤：（1）将钛合金板材切割成所需尺寸。
（2）将钛合金板材放入高温炉中，按照预定的温度和时间进行加热。
（3）将加热后的钛合金板材取出，迅速放入万能试验机中进行压缩变形实验。
（4）观察钛合金板材的变形行为，记录变形量。
（5）对变形后的钛合金板材进行金相显微镜和扫描电镜观察，分析组织演变规律。
2. 实验参数：（1）实验温度：900℃、1000℃、1100℃。
（2）变形速度：1mm/min、2mm/min、3mm/min。
四、实验结果与分析1. 钛合金在高温下的变形行为（1）随着温度的升高，钛合金的变形抗力逐渐降低，变形量逐渐增大。
（2）在900℃时，钛合金的变形抗力较高，变形量较小；在1100℃时，钛合金的变形抗力较低，变形量较大。
（3）在相同温度下，随着变形速度的增加，钛合金的变形抗力逐渐增大，变形量逐渐减小。
2. 钛合金高温变形过程中的组织演变规律（1）在900℃时，钛合金板材经过压缩变形后，组织以等轴晶为主，晶粒尺寸较小。
（2）在1000℃时，钛合金板材经过压缩变形后，组织以等轴晶和细长晶为主，晶粒尺寸有所增大。
（3）在1100℃时，钛合金板材经过压缩变形后，组织以细长晶为主，晶粒尺寸较大。
五、结论1. 钛合金在高温下具有良好的变形性能，随着温度的升高，变形抗力逐渐降低，变形量逐渐增大。
2. 钛合金高温变形过程中的组织演变规律：在900℃时，以等轴晶为主；在1000℃时，以等轴晶和细长晶为主；在1100℃时，以细长晶为主。
3. 实验结果表明，高温变形对钛合金的组织和性能具有重要影响，为钛合金高温成形工艺的优化提供了理论依据。
tc21钛合金的损伤演化参数
tc21钛合金的损伤演化参数摘要：一、TC21 钛合金概述二、TC21 钛合金的损伤容限性能分析三、TC21 钛合金的热变形工艺对微观组织的影响四、TC21 钛合金损伤演化参数的研究方法五、结论正文：一、TC21 钛合金概述TC21 钛合金是一种高强、高韧、损伤容限型两相新型钛合金，具有优异的损伤容限性能。
热变形是其主要的加工方式之一，而不同的热变形工艺参数会导致不同形态的微观组织，从而影响其机械性能。
因此，研究TC21 钛合金的损伤演化参数具有实际意义。
二、TC21 钛合金的损伤容限性能分析TC21 钛合金的损伤容限性能主要源于其两相微观组织结构，这种结构可以有效地阻止裂纹的扩展。
研究表明，TC21 钛合金在热变形过程中，其微观组织结构会发生相应的变化，从而影响其损伤容限性能。
三、TC21 钛合金的热变形工艺对微观组织的影响TC21 钛合金的热变形工艺对其微观组织结构具有重要影响。
不同的热变形工艺参数会导致不同形态的微观组织，其相应的机械性能也随之变化。
因此，在进行TC21 钛合金损伤演化参数的研究时，需要考虑热变形工艺对微观组织的影响。
四、TC21 钛合金损伤演化参数的研究方法研究TC21 钛合金损伤演化参数的方法主要包括实验和数值模拟。
实验方法可以通过对TC21 钛合金进行不同热变形工艺处理，观察其微观组织变化，并测试其机械性能，从而分析损伤演化参数。
数值模拟方法则可以通过建立TC21 钛合金的热变形过程模型，模拟其微观组织变化和损伤演化参数。
五、结论TC21 钛合金的损伤演化参数受到热变形工艺参数和微观组织结构的影响。
研究TC21 钛合金损伤演化参数对于优化其加工工艺和提高其性能具有重要意义。
《扩散连接钛合金高温热变形行为研究》
《扩散连接钛合金高温热变形行为研究》一、引言随着现代工业技术的飞速发展，钛合金因其优异的力学性能和良好的耐腐蚀性，在航空、航天、医疗和化工等领域得到了广泛应用。
然而，钛合金的加工难度较大，尤其是在高温下的热变形行为较为复杂。
因此，对钛合金高温热变形行为的研究，尤其是扩散连接过程中的变形行为，成为了材料科学领域的研究热点。
本文旨在研究扩散连接钛合金的高温热变形行为，为钛合金的加工和应用提供理论依据。
二、钛合金材料概述钛合金是一种以钛为基础，加入其他元素（如铝、钒、铁等）形成的合金。
其具有优良的力学性能、耐腐蚀性和生物相容性等特点，广泛应用于航空、航天、医疗和化工等领域。
然而，由于钛合金的加工难度大，尤其是高温下的热变形行为复杂，限制了其更广泛的应用。
三、扩散连接技术及其应用扩散连接是一种通过加热和施加压力使两个或多个工件结合的工艺方法。
在钛合金的加工中，扩散连接技术因其能实现高强度、无缺陷的连接而受到广泛关注。
在扩散连接过程中，高温和压力的作用下，钛合金的原子会发生扩散和迁移，从而影响其热变形行为。
四、高温热变形行为研究（一）实验方法与过程本实验采用高温热模拟实验机对钛合金进行高温热变形实验。
实验过程中，通过改变温度、压力和时间等参数，观察钛合金的变形行为。
同时，利用金相显微镜和电子显微镜等手段对变形后的钛合金进行微观结构分析。
（二）实验结果与分析1. 温度对钛合金热变形行为的影响：随着温度的升高，钛合金的变形能力增强，但过高的温度会导致晶粒长大和晶界弱化，降低材料的力学性能。
2. 压力对钛合金热变形行为的影响：在一定的温度范围内，增加压力可以加速钛合金的变形过程，但过大的压力可能导致材料内部产生裂纹和缺陷。
3. 时间对钛合金热变形行为的影响：随着热变形时间的延长，钛合金的变形程度逐渐增加，但过长的热变形时间可能导致晶粒长大和性能下降。
4. 微观结构分析：通过对变形后的钛合金进行微观结构分析，发现扩散连接过程中，晶粒内部出现了明显的晶格畸变和位错现象。
高温高压条件下钛合金的变形行为研究
高温高压条件下钛合金的变形行为研究近几十年来，钛合金因其优异的力学性能、耐腐蚀性和耐高温性能而被广泛应用于航空航天、船舶制造、核工程和医疗等领域。
然而，在复杂的工况条件下，如高温高压、大变形速率等情况下，钛合金的力学性能会发生变化，这对于工业应用来说是一个重要的问题。
因此，对钛合金在高温高压条件下的变形行为进行研究，对于掌握其力学性能、优化材料结构和加工工艺，具有重要的实际意义。
高温高压下钛合金的变形行为高温高压是指在高温（800-1200℃）和高压（100-300MPa）的条件下，钛合金在拉伸或压缩过程中发生的变形行为。
研究表明，在高温高压下，钛合金的力学性能发生了明显的改变，包括屈服强度、塑性变形、变形硬化和断裂行为等。
这与高温高压下的材料微观结构和变形机制有着密切的关系。
在高温高压下，钛合金的变形机制主要有晶界滑移、晶内滑移、晶体旋转和相变等。
其中，晶界滑移是最主要的变形机制，这是因为钛合金晶界的热稳定性较差，容易形成滑移位错。
同时，高温高压下，晶内滑移也会逐渐占据主导地位，这是由于高温下晶内扩散速率增加，使得空位浓度增大，导致滑移位错的形成。
除此之外，高温高压下相变现象也容易发生，钛合金的相变严重影响了其力学性能。
高温高压下的钛合金变形行为研究方法要对高温高压下钛合金的变形行为进行研究，需要运用一定的实验方法。
当前，常用的方法包括微观分析和力学测试等。
微观分析是研究钛合金变形行为的一种重要方法，常用的方法包括TEM、SEM、EBSD和XRD等。
其中TEM和SEM主要用于观察钛合金在变形过程中的微观结构和变形机制，可以直观地观察到钛合金中的晶界位错、滑移带和裂纹等。
EBSD可以对钛合金晶体的取向进行测量，揭示晶体的疲劳与变形行为。
XRD常用于研究钛合金的晶体结构和相变。
力学测试是研究钛合金变形行为的另一种重要方法，常用的方法包括拉伸、压缩、扭转和剪切等测试。
这些测试可以测量钛合金在高温高压下的力学性能和变形行为，包括屈服强度、应变硬化率、断裂韧性、动态变形等。
tc21钛合金的变形温度范围 -回复
tc21钛合金的变形温度范围-回复TC21钛合金的变形温度范围引言：钛合金是一种重要的结构材料，具有优异的力学性能和抗腐蚀性能，并且在航空航天、生物医学和能源等领域得到广泛应用。
其中，TC21钛合金作为一种新兴的高强度、高温钛合金，具有很大的发展潜力。
本文将着重介绍TC21钛合金的变形温度范围，从晶体结构和力学性能等方面进行详细解析。
一、TC21钛合金的晶体结构TC21钛合金的晶体结构为六方最密堆积结构，属于α＋β型钛合金。
这种结构是由两种晶格参数较接近的α相和β相组成的，α相主要由金属钛和铌元素构成，而β相则由金属钛、铌元素和其他合金元素构成。
这种复杂的晶格结构使得TC21具有较高的强度和韧性。
二、TC21钛合金的力学性能TC21钛合金具有良好的力学性能，主要表现在以下几个方面：1. 高强度：TC21钛合金具有较高的屈服强度和抗拉强度。
研究表明，在室温下，TC21的屈服强度可达到1000MPa以上，抗拉强度可达到1200MPa以上。
2. 良好的塑性：TC21钛合金具有较好的塑性，可以在较高应变速率下发生塑性变形。
这是由于合金中β晶粒具有良好的变形能力，能够有效地吸收变形能量。
3. 良好的疲劳性能：TC21钛合金具有较好的疲劳性能，能够承受较大的循环载荷而不产生疲劳裂纹和断裂。
这是由于合金中的β相和α相之间存在着一定的互变形能力，能够有效地抵抗疲劳损伤。
三、TC21钛合金的变形温度范围TC21钛合金的变形温度范围是指合金在变形过程中能够保持良好的塑性和力学性能的温度范围。
一般而言，TC21钛合金的变形温度范围为600-900。
在此温度范围内，TC21钛合金的塑性良好，能够较大程度地发生变形，同时保持较高的强度和韧性。
这是由于在这一温度范围内，合金中的α相和β相具有较好的变形能力，能够有效地吸收变形能量和应变。
在变形温度低于600时，合金中的α相和β相的变形能力较弱，易产生塑性变形不均匀和应力集中，从而影响合金的力学性能。
TC21合金的高温变形行为
TC21合金的高温变形行为冯亮1,曲恒磊1,赵永庆1,李辉1,张颖楠1,曾卫东2(1.西北有色金属研究院,陕西西安,710016; 2.西北工业大学,陕西西安,710072)摘要:采用等温压缩试验法,研究了T C21钛合金在温度范围为900~1100e和应变速率为0.01~50s-1范围内的高温变形行为,建立了合金热变形的本构方程。
结果表明,T C21合金在较高温度条件下,变形机制为动态回复,在较低温度下,变形机制为晶界滑移。
其转折温度在相变点附近,在此温度上下,变形激活能不同,两相区变形激活能为330.57kJ/mol,B区变形激活能为176.49kJ/mol。
关键词:T C21钛合金;热模拟;变形行为中图分类号:T G146.23文献标识码:A文章编号:1005-5053(2004)04-0011-03随着航空工业的发展,钛合金以其密度小,比强度高,耐高温,耐蚀,可焊等特性而成为飞机的重要结构材料。
为了满足飞机结构件损伤容限设计准则的要求[1],近年来损伤容限型钛合金研究受到了更多的关注,如T-i6A-l4V(ELI),T-i6-22-22S等。
T C21钛合金是我国自行研制的一种T-i A-l Sn-Zr-M o-Cr-Nb-X系损伤容限型两相钛合金[2],具有高强度(1100MPa)、高断裂韧性(70MPa#m1/2)和较低的d a/d N(裂纹扩展速率)等特点[3],可作为重要的结构钛合金在航空、航天领域应用。
本工作研究了TC21钛合金高温压缩变形行为,以了解该合金高温变形特征和物理本质,为制定热加工工艺提供理论依据。
1试验材料及方法试验用材料为经三次真空自耗熔炼制备的1t 锭型TC21合金,经两相区热轧成<18mm圆棒,沿轴向截取<8mm@12mm的热模拟试样。
该合金的相变点为(950?5)e。
在Gleeble-1500热模拟试验机对试样进行恒温、恒应变速率条件下的热压缩性能检测。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 2期
朱知寿等 : TC21钛合金高温热变形行为研究
53
图 3 F ig 13
TC 21合 金在不同应变速 率下变形的真 应力 - 真应变曲 线 ( a) 01 01 s- 1, ( b) 01 1 s- 1, ( c) 11 0 s- 1, and ( d) 10 s1
T rue stress- strain curves of TC 21 T i al loy at d ifferent strain rates :
温、恒 应 变 速率 的 热 压缩 变 形 , 最大 压 缩 变 形量 为 70% , 将热压缩变形后的试样立即进行水淬, 保留其高 温变形后的组织。等温热压缩后用线切割机将试样沿轴 线剖开, 采用 H2 O2 BHNO3 = 5 B 1( 体积比 ) 的腐蚀剂进
图 2
TC21 钛合金在不同 温度下的真应力 - 真应变曲线
动 , 表现为连续软化过程 ( 见图 2d~ f和图 3 a~ c); 当 变形温度为 910 e 、应变速率为 011 s 时, 应力随应 变有较大波动 , 可能产生 了局部或不 稳定的塑 性变形 (见图 2 c); 在变形温度为 940 e , 应变速率为 1 s 时 , 应力随应变一直呈上升趋势, 表明加工硬化一直占主导 地位 (见图 2d)。 312 TC 21 钛合金热变形的本构方程 金属高温塑性变形过程与蠕变过程相似, 受热激活 过程控制 , 变形激活能表示原子跃迁所需克服的能垒大 小 , 是反映材料变形难易程度的重要物理参量。假设流 变应力 R、应变速率 E Û 、变形温度 T 之间的关系可以采
[ 8]
图 5
TC 21钛合金 在应变速率为 01 01 s- 1 不同温度下的微 观组织 ( a) t= 850 e , ( b) t = 880 e , ( c) t= 910 e ,
Fig 1 5 M icrostructu re o fTC2 1 T i alloy at d ifferent temp eratu res for strain rate 01 01 s- 1: and ( d) t= 940 e
图 1 TC21 钛合金原 始棒材在退火状 态下的显微组织 F ig1 1 M icros tructu re of TC 21 T i alloy un der annea ling cond ition 收稿 日期 : 2008- 11 - 18 基金 项目 : 航空科 学基金资助项目 ( 2007ZF2101 1) 作者 简介 : 朱知寿 , 男 , 19 66年生 , 博士 , 研究员
exp( - 177 750 /RT )
( 3)
图 4 F ig 14
TC 21钛 合金稳态流变应 力与应变速率 和变形温度的关 系 and defor m at ion tem peratu res ( b), f or TC21 T i alloy
R elations of s teady flo w stress and stra in rates ( a),
- 1 - 1
用 A rrhen ius 方程来描述 : E Û= AR exp( - Q /RT ) 式中 , A 为与变形温度无关的常数,
n
( 1) n 为应力指数,
Q 为变形激活能 , R 为气体常数 , T 为绝对温度。经 计 算整理, TC21钛合 金在不同变形条件下的稳态流变应 力见图 4。其中, 在 850~ 910 e 温度区间时: n = 41892, Q = 645152 kJ /mo,l A= e E Û= e kJ /mo,l A = e
54
中国材料进展 与再结晶而发生变化。在温度较低时,
第 28卷 A相主要是原组
由此可见 , 在 910 e 以下, 变形加热和热变形速率 导致的 TC21钛合金相变不明显 , 合金中仍以 A相为主 (见图 5 a和图 5b), 热 变形激 活能 Q 为 645 k J/mo l左 右 , 但高于纯 A钛的自扩散激活能 204 kJ /mol , 这与 热变形中同时发生相变行为有关。而当温度高于 910 e 和在较低的热变形速率下时 (如 0101 s ), 合金中 A相 大量向 B转变 , 并且 A相的形貌也因热变形和动态回复
3
( 11 北 京航空材料 研究院 , 北 京
( 21 成都飞 机工业 ( 集团 ) 有限责任 公司 , 四川
610092)
要 : 研究 了不同热变形 条件下 TC 21钛 合金的流变应力 行为和微观组 织演变规 律 , 分析 了高温 热变形 行为模 型及 动态再
结晶现象 。结果表明 , 随变形温度的升 高和热变形速 率的降低 , TC21 钛合金在热 变形过程中相变 和变形同时发 生 , 导 致了热 变形过 程中的动态回复 和再结晶现象 。
TC21A+ B两相钛合金是我国自主研发的具有自主 知识产权的新型高强度、高韧性、可焊接钛合金 , 具有 广泛的应用前景。由于 TC21钛合金具有高强韧和好的 损伤容限性能, 所以越来越 受到航空工业的重视
[ 1- 6]
< 210 mm 棒材, 合金相变点温度 ( tB )为 973 e , 棒材的 原始显微组织见图 1, 主要由等轴及条状的初生 A相及 B转变组织组成。
313 TC 21 钛合金热变形过程中的动态再结晶行为 钛合金的热变形工艺过程伴随着微观组织的演变 , 而微观组织演变又 与动态回复 及动态再结晶 等密切相 关。考虑 TC21钛合金主要为航空结构损伤容限设计时
将试样加工成 < 10 mm @15 mm 的圆柱体 , 两端 加 工出 01 2 mm 的凹槽 , 加入石墨作为润滑剂 , 以减少压
52
中国材料进展
第 28卷
头与试样端面间的摩擦力。在 G leeb le 3500 热力模拟试 验机上进行热压缩实验。将压缩试样以 15 e /s 的恒定 速度分别加热到 850, 880, 910, 940, 970, 990e , 保 10 s 的等
Fig 12 Tr u e stress- strain curves ofTC21 T i alloy at d iff erent temperatures : ( a) 850 e , ( b) 880 e , ( c)910 e , ( d) 940 e , ( e) 970 e , and ( f) 990 e
第 28卷 第 2期 2009年 2月
中国材料进展
MATER I A LS CH INA
V ol128 N o12 Feb12009
TC21 钛合金高温热变形行为研究
朱知寿 , 王新南 , 顾
( 31 南京 航空航天大 学 , 江苏 摘
1 1
伟 , 陈明和
100095) 成都 210016) 南京
2
从图 2和 图 3 流变应力 曲线特征可以 看出, TC21 钛合金热压缩变形时的流变应力对应变速率具有较大的 敏感性 , 随应变速率的增加, 流变应力明显增加 , 并且 高应变速率时的流 变软化比低 应变速率时的 更为显著 (见图 2 a~ f), 合金的变形抗力随温度升高而降低。当
在较低的温度 (如 850 e 和 880 e ) 时, 应力软化现象非 常明显, 应力峰值过后流变应力随应变的增加而急剧下 降, 流变应力的下降 在应变达到 一定程度时 趋向缓 和 (见图 2 a~ b); 当 在较高 温度 (如 940 e 到 970 e ), 而应变速率低 于 10 s 时 , 流变应力 呈稳态 锯齿状 波
ZHU Zh ishou , WANG X innan , GU W ei , CH EN M inghe
( 11 Be ijing Institute of AeronauticalM a ter ia ls , Be ijing 100095, Ch ina) ( 21 Chengdu A ircraft Industry ( G roup) Co1, L td1, Chengdu 610092, Ch ina) ( 31 N an jing A eronau tica l and A erospace Un ive rs ity , Nanjing 210016, Ch ina)
- 161 526 - 16 1526
, 热变形本构方程为: ( 2)
R
41 892
exp( - 645 520 /RT )
在 910~ 990 e 温度区间时: n = 41 663, Q = 1771 75
- 18 1 253Βιβλιοθήκη , 热变形本构方程为 : R
41 663
E Û= e
- 181 253
,
为了深入了解该合金的高温热变形特征 , 本实验进行了 高温热变形行为的热模拟实验研究 , 目 的是揭示 TC21 钛合金在相变与热变形共同作用条件下的流变应力行为 和微观组织演变规律 , 为开展该合金 B锻造成形的工程 应用提供参考依据。
1 材料与实验方法
实验用原 材 料为 TC21 钛 合 金 3 t 大 锭 加 工成 的
关键 词 : TC21 钛合金 ; 热变形 ; 微观组 织 ; 回复 ; 再结 晶 中图 法分类号 : TG3351 5 ; TG1461 23 文 献标识码 : 文章 编号 : 1674- 3962( 2009) 02 - 0051- 05
Study on H igh T e m p er a tur e D eform a tion B ehavior s of N ew T ype TC 21 T itan ium A lloy
- 1
行腐蚀, 用 LE ICA DMLM 金 相显微镜对 试样芯部进 行 金相观察分析。
温 2 m in, 进行 应变速 率为 0101 , 011, 1,
2 实验结果与分析
211 TC21 钛合金高温热变形应力 - 应变曲线及其特征 TC21钛合金高温压缩变形时 , 随温度和应变速 率 不同 , 其相 应 的 真 应 力 - 真 应 变 曲线 见 图 2 和 图 3 所示。