基于最大<i>m</i>值法和恒应变速率法的Ti<sub>3</sub>Al基合金超塑变形行为研究

doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.006

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分别采用最大m值法和恒应变速率法对Ti-24Al-15Nb-1.5Mo合金板材进行超塑拉伸,研究了940~1000℃、5.5×10^-5~1.7×10^-3s^-1和不同拉伸轴方向的超塑性变形行为。结果表明:采用最大m值法获得的伸长率均高于恒应变速率法的,分别在980℃、垂直轧制方向获得了1596%的最大伸长率和960℃、3.3×10^-4s^-1、与轧制方向成45°获得了932%的伸长率。原始纤维组织经过超塑变形后发生等轴化,并且等轴晶粒随着应变速率的减小和温度的升高,长大程度逐渐增大。最大m值法超塑拉伸可以明显减少孔洞的产生。

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	付明杰
	许慧元
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	韩秀全

关键词 ： Ti₃Al板材, 超塑性, 晶粒等轴化, 孔洞

Abstract：

The superplastic deformation behavior of Ti-24Al-15Nb-1.5Mo alloy with two different methods of based on maximum m value and constant strain rate was studied over the range of 940-1000℃, 5.5×10^-5-1.7×10^-3s^-1 and different tensile axis direction. The result shows that the maximum superplastic elongation of maximum m value is higher than that of the constant strain rate method, and 1596% and 932% are obtained, respectively, at 980℃, T direction and 960℃, 3.3×10^-4s^-1, 45° to rolling direction, respectively. The elongated grain of primary microstructure will be transformed to equiaxed grain during superplastic tension and the equiaxed grain size increases with decreasing of strain rate and increasing of deformation temperature. The maximum m value method can obviously reduce the generation of cavities.

Key words： Ti₃Al alloy sheet superplasticity equiaxed grain cavity

收稿日期: 2014-05-10 出版日期: 2015-11-26

通讯作者: 付明杰 E-mail: fumj@bamtri.com

作者简介: 付明杰(1981-),男,博士,高级工程师,主要从事高温钛合金、金属间化合物、高温合金的超塑成形/扩散连接工艺及基础理论研究工作,联系地址:北京市340信箱106分箱(100024),E-mail: fumj@bamtri.com

引用本文:

付明杰, 许慧元, 刘佳佳, 韩秀全. 基于最大m值法和恒应变速率法的Ti₃Al基合金超塑变形行为研究[J]. 材料工程, 2015, 43(11): 32-38.
Ming-jie FU, Hui-yuan XU, Jia-jia LIU, Xiu-quan HAN. Superplastic Deformation Behavior of Ti₃Al Based Alloy Based on Maximum m Value and Constant Strain Rate Method. Journal of Materials Engineering, 2015, 43(11): 32-38.

链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.006 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2015/V43/I11/32

Ti₃Al板材的原始组织

Table 1 恒应变速率和最大m值法下的超塑拉伸伸长率

温度对应力-应变曲线的影响
(a)1.7×10^-3s^-1；(b)5.5×10^-5s^-1

应变速率对应力-应变曲线的影响
(a)960℃；(b)980℃

变形方向对应力-应变曲线的影响
(a)960℃；(b)980℃

最大m值条件下的应力-应变曲线
(a)960℃不同变形方向；(b)980℃不同变形方向；(c)L向不同变形温度

最大m值法在相同变形方向不同温度的应变速率-应变曲线
(a)45°；(b)L；(c)T

960℃+L+3.3×10^-4s^-1的变形等轴组织
(a)OM；(b)SEM

980℃+L的应变速率对微观组织的影响
(a)5.5×10^-5s^-1；(b)3.3×10^-4s^-1；(c)1.7×10^-3s^-1

960℃+3.3×10^-4s^-1条件下变形方向对组织的影响
(a)L；(b)T；(c)45°

不同变形条件下的断口截面的孔洞分布及形貌
(a)960℃+45°+3.3×10^-4s^-1； (b)960℃+L+1.7×10^-3s^-1;(c)980℃+L+5.5×10^-5s^-1；(d)980℃+L+max m

不同应变速率的孔洞形貌
(a)960℃+L+3.3×10^-4s^-1；(b)960℃+L+5.5×10^-5s^-1

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