Ti-1023合金在上世紀70年代由美國研制開發(fā),該合金兼有亞穩(wěn)β鈦合金的諸多優(yōu)點而不喪失α+β型鈦合金的固有特性,密度僅為4.65g/cm3。合金具有良好的冷熱加工性能,易鍛造,可軋制、焊接,可通過固溶-時效處理獲得較高的機械性能、良好的環(huán)境抗力及強度與斷裂韌性的合理匹配。
科研人員研究了在不同外加應(yīng)變條件下經(jīng)過冷鍛的含初生α相的Ti-1023合金中顯微組織的變化情況。研究結(jié)果表明,甚至在0.1應(yīng)變下,在β基體中形成大量的應(yīng)力誘導(dǎo)的α″馬氏體,導(dǎo)致出現(xiàn)交替的α″/β薄層。當應(yīng)變增大至0.35,產(chǎn)生剪切帶,并穿過α″/β薄層。當應(yīng)變增大至1.2時,剪切帶的體積百分數(shù)顯著增大,晶粒幾乎被剪切帶所占據(jù)。更令人驚奇的是在剪切帶里發(fā)現(xiàn)了納米晶。然而在初生α相中滑移基本上以塑性變形方式為主,在0.1~0.35的應(yīng)變范圍內(nèi),位錯累積達到一高密度。當應(yīng)變高達1.2時,位錯密度進一步增大,α/β界面邊界變得模糊不定。然而,在α相中并未發(fā)現(xiàn)晶粒細化。在β基體中的顯微組織細化的原因得歸因于應(yīng)力誘導(dǎo)的α″馬氏體轉(zhuǎn)變有利于剪切帶的產(chǎn)生、增厚及粗化。
最終,研究人員認為:為獲得Ti-1023納米晶材料,塑性變形+馬氏體轉(zhuǎn)變會成為一種極具潛力的有效方法。(曉紅)