tc27钛合金的热变形行为及其组织演变规律

《tc27钛合金的热变形行为及其组织演变规律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10406+分类号：TG146.23学号：120080503010南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）TC27钛合金的热变形行为及其组织演变规律硕士研究生：郑群辉导师：王克鲁教授申请学位级别：硕士学科、专业：材料加工工程所在单位：航空制造工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：南昌航空大学Hotdeformationbehaviorandmicrostructureevolutionofas-forgedtitaniumalloyTC27ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterO

2、nMaterialsProcessingandEngineeringbyQunhuiZhengUndertheSupervisionofProf.KeluWangCollegeofAeronauticalManufacturingEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaApril,2015摘要TC27钛合金是我国自主研发的一种新型高强高韧高淬透性的钛合金，可应用于航空航天及兵器行业重要承力部件。本文通过对锻态TC27合金进行等温恒应变速率压缩实验，分析了其热变形行为；分别采用多

3、元线性回归和内变量法构建了该钛合金的本构关系模型；研究了其微观组织的演变规律。主要结论如下：TC27合金的流动应力随着应变的升高而迅速升高，达到最大值后平缓下降，呈现流变软化现象，变形温度越低，这种流变软化现象就越明显。在各变形温度，-1应变速率为70s下，应力-应变曲线在加工硬化和软化作用下出现波动。多元线性回归所构建的本构方程，在700~850℃范围内，误差小于10%的数据点占全部数据点的93.1%；在900~1150℃范围内，误差小于10%的数据点占全部数据点的97.4%。基于内变量（位错密度）构建的本构方程，在700~800℃范围内

4、，误差小于10%的数据点占全部数据点的89.1%；在850~1150℃范围内，误差小于10%的数据点占全部数据点的92.2%。在压缩前，低于α+β/β转变温度的850℃试样，保温了12min存在β相晶粒；高于α+β/β转变温度的900℃试样，保温了2min存在一定量的α+β等轴组织。-1变形温度为850℃、70s、压缩率从30%-50%时，合金中的初生α相逐渐变得不等轴，且具有一定的方向性。变形温度为900℃时，当压缩率从25%-50%时，-1β相晶粒明显被压扁。变形温度为900℃时，应变速率为0.001s，当压缩率为15%-35%时，发生

5、了少量动态再结晶，β晶粒得到细化，平均晶粒尺寸减小。但压缩率为50%时，晶粒有长大的趋势。-1-1在应变速率0.001s~70s、压缩率50%，700℃时，合金中微观组织与未经变形的原始试样相差不大，组织中α相体积分数较其它温度最多。但在应变速率-1高达70s时，可以观察到大变形区组织发生了局部流动和绝热剪切现象。850℃时，合金中的α相体积分数较其他温度最少。在变形温度从900℃~1150℃，在应变速率较低的情况下，随着变形温度升高，原始β晶粒尺寸增大，晶粒内部也更容易发生动态再结晶，最后细小的再结晶晶粒逐渐取代原始的粗大晶粒。锻态TC2

6、7钛合金较适宜的热加工参数范围为：变形温度700℃～1150℃，应变速率-1-1-1-1-10.001s、0.01s、0.1s。而失稳区容易发生在应变速率较高（10s和70s）的各个温度下。关键词：锻态TC27钛合金，热变形行为，本构关系，组织演变IAbstractTC27isanewtypeoftitaniumalloywithhighstrengthhightenacityandhighhardenabilityofChineseself-developedresearchanddevelopment,canbeusedasimport

7、antbearingpartsintheaerospaceindustryandtheweapons.Inthispaper,haveanalyzedthermaldeformationbehaviouroftheforgingstateTC27titaniumalloybytheisothermalcompressionexperimentatconstantstrainrate,haveconstructedtheconstitutiverelationshipsofthetitaniumalloybyadoptingmultivari

8、atelinearregressionandinternalvariablemethods,havestudyeditsmicrostructuralevolutionrules