论文部分内容阅读
变形工艺参数和材料的显微组织对材料的塑性变形有着重要的影响,为了提高TC11合金的塑性变形能力,本文一方面研究了不同退火工艺对TC11合金显微组织的影响;另一方面研究了不同成型工艺参数下的原始态TC11合金和相变点以上退火态的TC11合金的压缩变形行为,并对变形后的组织进行了分析。通过对试验数据的分析,初步提出了一个材料高温塑性变形能力指标。退火工艺有普通退火、双重退火和相变点以上退火。压缩变形温度为800~1050℃,应变速率为0.001~1s-1,变形压下量为70%。对原始态和不同退火态TC11合金显微组织的分析表明,合金的原始组织为典型的魏氏组织。普通退火、双重退火、相变点以上的退火均不能有效改变合金的原始组织形貌。普通退火对原始态TC11合金中相含量的影响不大,但增加了α片层的平均厚度;双重退火可显著提高合金中的α相含量,对α片层的平均厚度的增大影响高于普通退火;由于在冷却过程中不同组织的形成温度和长大时间的不同,造成了在相变点以上的退火显微组织不均匀:等轴状的α和网状的β;粗大的α和β片层排列;细微的α和β片层排列(含量近60%)和介于这三者之间的显微组织。对原始态和相变点以上退火态的TC11合金的压缩实验表明:原始态和相变点以上退火态合金流变应力曲线均表现出动态再结晶的特征,流变应力随温度的升高,应变速率的减小而降低,流变应力的软化随温度的升高而减弱,但在应变速率为0.1s-1时,流变应力的软化最为明显。合金在相变点以上的退火后在相同的压缩变形工艺下表现出了较高的流变应力,这是由于原始合金退火后,细微αβ片层组织的增多的原因。温度越低,应变速率越高时,退火对流变应力增强效果越明显,但在1050℃时,由于在β单相区变形,应变速率对原始态和相变点以上退火态合金的流变应力差几乎无影响。原始态和相变点以上退火态压缩组织中均有片层α相等轴化的现象。温度越低,等轴化比例越大。经计算,原始态合金变形激活能在800℃~900℃为91.38kJ/mol,变形机制为位错晶内运动;在950~1050℃之间为336.72 kJ/mol,变形机制为相界滑动。通过分析比较试验结果,具有魏氏组织的TC11合金的最佳变形温度为950℃,应变速率在0.01s-1和0.1s-1之间。