TC11鈦合金是應(yīng)變速率敏感性材料,其變形抗力和微觀組織對應(yīng)變速率很敏感,成形難度較大,易造成產(chǎn)品的批生產(chǎn)穩(wěn)定性較差,顯微組織不均勻,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。TC11鈦合金通常采用(α+β)→β轉(zhuǎn)變溫度以下加熱變形的常規(guī)鍛造工藝,以期獲得α相含量一定的等軸組織,對于偏重疲勞性能的零件來說,采用常規(guī)鍛造工藝能保證較長的疲勞壽命。南昌航空大學(xué)的材料科學(xué)與工程學(xué)院的研究人員采用THERMOMASTOR-Z型熱模擬試驗(yàn)機(jī)和金相顯微鏡,研究了應(yīng)變速率對TC11鈦合金α+β兩相區(qū)的流動應(yīng)力及組織的影響規(guī)律,并分析其微觀變形機(jī)制。
研究結(jié)果表明:(1)TC11鈦合金的流動應(yīng)力對應(yīng)變速率敏感。變形溫度較低、應(yīng)變速率較高時(shí),變形呈流變軟化特征;變形溫度較高、應(yīng)變速率較低時(shí),變形呈穩(wěn)態(tài)流動特征。(2)從變形工藝參數(shù)對TC11鈦合金流動應(yīng)力與微觀組織的影響特點(diǎn)考慮,TC11鈦合金在α+β兩相區(qū)常規(guī)鍛造時(shí)宜選擇較低的應(yīng)變速率。(3)當(dāng)變形溫度為780~870℃、應(yīng)變速率≥10s-1時(shí),易發(fā)生絕熱剪切或局部流動等失穩(wěn)現(xiàn)象;當(dāng)變形溫度為870~900℃、應(yīng)變速率為0.001s-1時(shí),變形機(jī)制為超塑性;當(dāng)變形溫度為990℃、應(yīng)變速率為0.001s-1時(shí),變形機(jī)制為大晶粒超塑性。
研究結(jié)果可對合理制定TC11鈦合金的常規(guī)鍛造工藝,控制產(chǎn)品的組織與性能提供理論依據(jù)。(曉紅)