Wenjing Zhang, Huihong Liu, Hua Ding*, Hidetoshi Fujii*, The optimal temperature for enhanced low-temperature superplasticity in fine-grained Ti–15V–3Cr–3Sn–3Al alloy fabricated by friction stir processing, Journal of Alloys and Compounds, 832 (2020), 154917.

   相比于α型和双相钛合金，对于β型钛合金超塑性的研究相对较少，并大多集中在晶粒尺寸较大（>10 μm）的轧态组织上。我们已经研究了跨相区温度范围内细晶（~6.5 μm）亚稳态Ti-15-3合金的超塑性能，发现其在两相区的超塑性能最好。但对于晶粒尺寸更小的β型钛合金超塑性的研究依然有限。该论文采用搅拌摩擦加工技术制备出了晶粒尺寸为~1.6μm的Ti-15-3合金组织，随后在625-725℃（两相区）的温度范围内对该晶粒尺寸的Ti-15-3合金进行了超塑性研究。发现了该合金在两相区内的最优超塑成形温度675℃，并借助EBSD技术揭示了具体原因。这是因为低于675℃时，该合金表现出了极强的热机械稳定性，温度的升高可为晶界滑动提供更多的能量，有利于晶界滑动，因此在低于675℃时，温度越高超塑性能越好。当变形温度高于67℃时，虽然升高的温度可为晶界滑动提供更高的能量，但由于第二相α的减少，该合金丧失了热机械稳定性，随着温度的升高晶粒尺寸急剧增大，抑制了晶界滑动的持续进行，因此，当变形温度高于675℃时，温度越高超塑性能越差。通过该课题的研究，可为Ti-15-3合金复杂精密结构件的工业化生产提供理论参考和技术支撑。