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    復合形變超細晶純鈦的動態再結晶模型

    685   編輯:中冶有色網   來源:馬煒杰,楊西榮,羅雷,劉曉燕,郝鳳鳳  
    2024-04-09 15:53:15
    隨著現代工業的發展,對金屬材料性能的要求越來越高 工業純鈦是一種重要的結構材料,得到了廣泛的應用 但是粗晶工業純鈦的晶粒尺寸約為幾十微米,對于至少在二維方向上,試樣幾何尺寸或特征尺寸處于亞毫米級的塑性微成形領域來說,尺寸效應明顯,難以制造出質量滿足要求的產品[1,2] 而大量基礎和實驗研究結果表明,超細晶金屬材料在微成形領域的應用前景極好[3,4] 大塑性變形技術(Severe plastic deformation, SPD)可用于制備超細晶金屬材料,包括高壓扭轉(High pressure torsion, HPT)、等徑彎曲通道變形(Equal channel angular Pressing, ECAP)和累積疊軋(Accumulative roll bonding, ARB)等 應用SPD技術可細化晶粒,提高材料的疲勞[5]、蠕變[6]、強度[7,8]和切削[9]等性能 用旋鍛工藝可焊合材料中的微裂紋,均勻材料的內部組織和細化晶粒[10] 超細晶純鈦的室溫壓縮強度很高,使用微成形設備很難將其成形,只能在高于室溫的溫度下成形 但是,在加熱變形過程中普遍存在動態再結晶(Dynamic recrystallization, DRX),其明顯的標志是出現單峰值應力 動態再結晶,是產生材料軟化的主要原因[11,12] Tian等[13]發現TiAl合金的臨界應變和峰值應變的材料常數為0.7~0.9,且基于熱壓縮實驗結果建立了兩種DRX模型 I型DRX發生在兩片層之間,II型基于α晶粒的DRX lnZ>39.6時(Z為溫度補償函數)TiAl合金中只發生I型,36.1<lnZ<39.6時TiAl合金中I型和II型同時存在;lnZ<36.1時TiAl合金中只發生II型 Souza等[14]在Ti6Al4V合金的熱鐓粗實驗中發現,連續動態再結晶是Ti6Al4V合金熱變形過程中再結晶的主要機制 目前對TiAl基合金[13,15]、TB6鈦合金[16]、Ti6Al4V合金[14,17]和Ti55511鈦合金[18]等粗晶的動態再結晶研究較多,有必要研究復合形變超細晶純鈦的動態再結晶行為,從而預測其在熱變形過程中的動態再結晶行為 鑒于此,本文采用ECAP+旋鍛復合形變的工藝制備超細晶純鈦(Ultrafine grain pure titanium,
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