 Home孙杰英 2012-2015 Team members Introduction:
细晶近β钛合金局域化及其微观结构研究
摘 要：近β型钛合金具有高强度、高塑性、淬透性好、可焊性好等优点，广泛应用于飞机的承力结构件上，特别是起落架构件。起落架在飞机起飞和降落的瞬间承受着巨大的冲击，对材料的动态性能提出了更高的要求。因而，深入研究钛合金在动态加载过程的变形行为、损伤破坏以及组织演变规律具有非常重要的意义。 本文以细晶TC18钛合金为研究对象，利用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术进行可控动态加载实验获取绝热剪切带(ASB)。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的分析手段，探索了TC18钛合金ASB中的微观结构特征、微观演化过程和相变规律，并对结合分子动力学软件对金属钛进行了原子模拟。结果表明： TC18钛合金帽型样品绝热剪切变形过程中，H3和H4号样品的剪切变形的时间约为68µs和62µs，剪切带都是长且直的“白亮带”，宽度分别为13.4μm、12.7μm；ASB内的最高温度分别为1025K和1132K，H4号样品剪切带内的最高温度满足了热力学上发生再结晶和相变的要求。 不同变形程度的H3和H4号样品ASB内的微观结构特征如下：剪切带的边缘是由沿着剪切方向被拉长的亚晶组成，剪切带中部由晶粒细小等轴晶粒，且H4号样品剪切带内发生了马氏体相变，α-Ti相和层片状α"-Ti相混合共存。ASB内细小等轴晶粒的形成是动态再结晶作用的结果，并在冷却阶段不会明显地长大。 H4号样品剪切带内的最高温度为1132K，冷却过程在18 μs内完成，冷却速率为4.7×107 K/s，剧烈的变形程度以及极快的冷却速度，为剪切带内的马氏体相变提供了热力学和动力学条件。名义剪切应变为0.56-0.62时，细晶TC18钛合金剪切带内发生马氏体相变，马氏体相变发生在49μs - 62μs的变形过程中。利用分子动力学模拟方法对hcp结构纯钛进行原子压缩模拟，应变ε=0.1时，模型开始结构重组，开始有新相产生；在应变为0.15-0.2时，母相向新相的转变已经完成。
|
|
