TC4-DT钛合金强变形下组织、性能与晶粒异常长大行为研究

摘要:

强变形锻造的钛合金结构件经准β退火后，可能产生异常晶粒组织(AGS)，从而影响材料性能。为此，采用不同变形量和变形速率制备了5种TC4-DT钛合金方棒，对比分析了不同工艺制备的锻态试样微观组织与力学性能之间的关系。结果表明，经准β退火后，方棒横截面低倍组织自边部到心部呈现出三个明显的特征区域：正常区、粗晶区和大晶粒区。在强变形锻造过程中，TC4-DT钛合金方棒心部因变形能积聚产生显著热效应，同时诱导形成强{100}β织构。该织构不仅造成合金强度下降，还会与局部锻造温升耦合作用，最终导致再结晶阶段出现晶粒异常长大现象。方棒心部产生的剪切带随着变形量和变形速率的增加而变得更加明显，晶粒粗大且离散度增加。当晶粒细小均匀时，TC4-DT钛合金方棒在室温拉伸时表现为明显的韧性断裂；反之，当晶粒粗大且离散度较高时，表现为脆性解理断裂。

Abstract: