Wenjing Zhang, Huihong Liu, Hua Ding, Hidetoshi Fujii, Grain refinement and superplastic flow in friction stir processed Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al alloy, Journal of Alloys and Compounds, 2019, 803: 901-911.
论文的意义以及创新点:关于钛合金超塑性的研究主要集中在对α钛合金和双相钛合金的超塑性研究上,但对β钛合金的超塑性研究相对较少。虽然相比于α相,β相拥有更多的滑移系,更有利于实现塑形变形,但由于β钛合金回弹较大,难以生产复杂形状的结构件,因此对高温条件下的超塑成形技术的研究就变得尤为重要。已有的β钛合金超塑性研究,尤其对Ti-15-3合金超塑性的研究大都集中在轧制条件下的粗大晶粒(大于10μm),缺乏对低于10μm的细晶Ti-15-3合金的超塑性研究。因此本文采用搅拌摩擦加工手段对轧态Ti-15-3合金进行细晶化处理,得到了晶粒尺寸为6.6μm的搅拌区组织。对该晶粒尺寸条件下的Ti-15-3合金在较宽的温度区间(600-800℃)和较宽的应变速率范围(1×10-2-1×10-4s-1)内进行系统的研究其温度和应变速率对超塑性的影响。研究表明,在温度为650℃,应变速率为1×10-4s-1的条件下获得了最大的延伸率(463%),这主要是因为650℃处在该合金的两相区,在超塑拉伸过程中析出的α相可以有效抑制剧烈晶粒长大的发生,同时在超塑拉伸过程中的连续动态再结晶的发生有利于晶粒的动态细化。
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