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本论文针对亚稳近β型Ti-5553合金,通过不同热处理工艺获得α+β双相和β单相组织,利用万能材料试验机、轻气炮、分离式霍普金森压杆(SHPB)和Gleeble热力模拟材料试验机,结合OM、SEM、TEM、XRD等材料微结构表征手段,研究组织结构对静、动态力学响应及变形损伤和破坏的影响规律,获得冲击拉伸+冲击压缩以及温度耦合加载条件下β单相Ti-5553合金冲击相变和绝热剪切特征,初步建立α+β双相和β单相组织与静动态力学性能的关系。本文为Ti-5553钛合金在室温、高温和高应变率条件下服役提供一定的实验和理论基础。全文获得以下研究成果:对Ti-5553合金进行四种热处理得到典型组织:双态组织(T1、T2)、网篮组织(T3)、魏氏组织(T4),随着固溶温度的升高,材料强度相近,断面收缩率降低,塑性降低。在SHPB动态压缩条件下,双态组织钛合金在1000s-1~3000s-1应变率范围内没有明显的应变率强化作用,应变率强化效应在网篮组织和魏氏组织钛合金中较为明显。在高应变率动态压缩下,发生了应力诱导马氏体相变,在β基体中形成了α″相。利用SHPB对β单相钛合金进行单次动态压缩加载,高应变率条件下(1000s-1~3000s-1),Ti-5553合金没有表现出明显的应变率强化效应,在3000s-1应变率加载条件下出现了绝热剪切破坏并发生β-α〞马氏体相变。利用轻气炮+SHPB对β单相钛合金进行二次加载,相比较SHPB一次加载,冲击拉伸波加载后合金的塑性和强度降低。随着轻气炮冲击速度的增大,SHPB加载后屈服强度先降低后增大;二次加载后β相含量的增加,造成了冲击波致合金具有“软化”效应。随着轻气炮冲击速度的提高,二次加载后试样出现绝热剪切带的临界应变率降从2000s-1提高到了3500s-1。利用带有同步加热装置的SHPB、Gleeble进行温度和应变率耦合加载,高温SHPB加载,合金对应变速率不敏感。β单相钛合金的温度敏感因子随温度升高先增大后减少。高温高应变加载,位错快速移动聚集→动态再结晶晶核→板条α相。Gleeble加载,400℃时,应变率越低,塑性阶段的应力越高,600℃时,应力随着应变率的增加而增加。随着温度的升高,β晶粒晶界处,缺陷多,能量大,析出针状次生α相。