钛合金及应用讲义 (20).pdf

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1、1 知知识识点点讲讲义义 授课题目 第 5 章 钛合金的高温性能 知识点 4 变形温度及变形速度对钛合金显微组织的影响 教学目的 和要求 理解钛合金高温变形时的组织变化及力学行为 教学重点 分析变形参数对微观组织的影响 教学难点 无 教学进程 教学内容、教学设计、教学过程 教学目标教学目标 1：TC6 钛合金高温变形时的组织变化 及力学行为 在热模拟试验机上对 TC6 钛合金在温度 800 到 1040 摄氏度、应变速率10-3到 50 每秒，最大变形程度 50%条件下的高温流动应力变化规律研究,分析变形参数对微观组织的影响。变形温度、应变速率和变形程度对流变应力的影响如图 5-11 所示：2

2、 图中数字 16 分别代表高温压缩实验时的应变速率值。由图可知，TC6 钛合金的流变应力 随应变的增大变化很小,呈线性变化。由此说明：1.TC6 钛合金的变形温度(980 摄氏度)在转变温度以上(即进行锻造)时,材料的塑性很好,在变形过程中不存在应变硬化作用,而且应变速率对硬化的作用也比较小。2.应变对 TC6 钛合金流变应力的影响与应变速率有关,当应变速率处于1.010-3 每秒的范围内时,流变应力几乎与应变无关；当应变速率处于 1.050每秒的范围内时,应变对流变应力的影响较大,并且此变形温度(920至950摄氏度)对流变应力的影响较显著。3.变形温度、变形速率、应变对 TC6 钛合金流变

3、应力的影响很大,在温度处于800到890摄氏度,只有在较低的应变速率(10-2到10-3每秒)时,材料在变形过程中 受 应变硬化的作用较小。因此,从变形度、变形速率和应变对 TC6 钛合金流变应力影响的角度来看,合适的工艺参数是:变形温度为 920 到 950 摄氏度,应变速率为 1.0 到 10-3每秒。教学目标教学目标 2：变形温度及变形率对 TC6 钛合金的微观组织的影响 教学内容及过程设计：1.变形温度的升高,使组织中相发生了的相转变,从而导致初生相的含量有所减少。2.较高的变形温度 为 相变提供了更多的能量,使得相的相界扩散能力增3 强,有机会吞并附近细小的晶粒,从而使得相晶粒数量减

4、少 3.变形后合金的微观组织形貌发生了较大变化,大部分相已经转变为相。剩余的相晶粒较小,大多分布在晶界上。因此,应变速率对显微组织中初生相的含量影响不大,但对显微组织中初生相的形态有一定影响。低速变形时,变形过程以动态回复为主,初生相在沿着与变形方向垂直的方向上被压扁,呈长条状。而在中速范围内变形时 见图 5-12(d),初生相晶粒呈等轴状,并且分布均匀。这是由于在该变形条件下发生了完全动态再结晶。TC6 钛合金合适的工艺参数：应为变形温度 920950,应变速率 1.010-3s-1。在变形过程中,变形温度对相体积分数有着显著影响,应变速率对相体积分数影响不大,但对相晶粒的形态有一定的影响。TC6 钛合金合适的工艺参数：应为变形温度 920950,应变速率 1.010-3s-1。在变形过程中,变形温度对相体积分数有着显著影响,应变速率对相体积分数影响不大,但对相晶粒的形态有一定的影响。