ti10v2fe3al合金超塑性研究

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1、摘要Ti-1023合金属于近B型钛合金，具有高强、高韧、高淬透性等特点，而且它的相变温度(800℃左右)和锻造温度均较低，非常适合于采用超塑性等温模锻方法制造复杂锻件。本文以中130ram热轧棒材为原材料，通过超塑性拉伸和超塑性压缩试验，对Ti一1023合金的超塑性进行系统研究，研究坯料细晶组织制各方法，优化超塑成形工艺参数．为高筋薄腹板复杂形状Ti-i023合金锻件超塑性等温模锻工艺的制定提供试验依据。本文对原棒材采用高低温复合形变热处理工艺(860℃，>60％，WQ+780℃，>60％，WQ+780℃，>60％，AC+750℃，1h，AC)可使合金获得均匀的等轴细晶组织，球状初

2、生a相晶粒尺寸小于2．5u／n，因而呈现出了845％的良好超塑性，个别试样6值高达1087％，该工艺为Ti-1023合金较佳细晶组织制备工艺。超塑性拉伸实验结果表明，在700℃～820℃温度范围内，及在1_1×101S～～1．1X10。S。初始应变速率范围内，经上述工艺处理的Ti-1023合金均具有超塑性(197％～845％)。本试验所得的最佳超塑性温度为750。C，最佳初始应变速率为3．3×104S～，在此温度和速度条件下，平均延伸率达845％，流动应力仅为27．93MPa。近B型Ti-i023合金是一种良好的超塑性合金，适于超塑成形。超塑性压缩实验结果表明，应变速率对Ti-10

3、23合金流动应力具有强烈的影响，温度对流动应力的影响程度与应变速率大小有关。超塑性压缩与超塑性拉伸试验所反映的超塑性能、流动应力及显微组织变化规律是基本一致的。在最佳超塑性条件下长时间变形时，合金显微组织将发生明显粗化，适当缩短变形时阃、或适当降低超塑变形温度及提高应变速率，可得到均匀细小的等轴组织。关键词：Ti-1023合金形变热处理细晶组织超塑性延伸率超塑性拉伸超塑性压缩AbstractResearchonsuperplasticityofTi一1023alloyNear且-titaniumTi·1023mloyofhigll一strength，goodfatiguestren

4、gthandexcellenthardenabilityhasbotharelativelylOWB-transustempemture(798*C)andalowforgingtemperaturerange，whichmakeitsuitableforsuperplasticisothermalforgingtomanufacturecomplexforgepieces．Inthispaper,l30mmdiameterhot-rolledbarsf13tranSBStemperatureiS798℃1、^rereusedinexperiments．硼1esuperplasti

5、cpropertyofTi·1023alloywasstudiedsystematicallybytheexperimentsoftensileandcompression．Thepreparationmethodoffine-crystallinestructureandtheprocessingparametersofsuperplasficforgingareoptimized．Itprovidedtheexperimentalfoundationtodeterminethesuperplasticisothermalforgingprocessofcomplexstruct

6、uralpiece埘th也．mwebandhighribsofn一1023alloy．Hi吐andlOWtemperaturetherrnomechanicaltreatmentproeess(860‘C，>60％deformation，watercooling+780℃，>60％deformation,watercooling+780℃，>60％deformation,aircooling+750"C，lhourannealing，aircooling)isusedfortherolledbars．Homogeneousandfineequiaxedcrystalmicrostr

7、uctureiSobtainedandthesizeofglobularprimary。phasesissmallerthan2．5“m．Thereforethealloyappearsexcellentsuperplasticity．nleaverageelongationis845％andthemaximumvalueinindividualspecimen：1087％．ThisprocessiSaneffectivewaytorefinethemicrostru