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TA9钛合金高温拉伸变形行为的研究

董晓锋 王冠军 张明玉 杨再江 杨学新 叶红川 高填

董晓锋, 王冠军, 张明玉, 杨再江, 杨学新, 叶红川, 高填. TA9钛合金高温拉伸变形行为的研究[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(2): 77-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.02.011
引用本文: 董晓锋, 王冠军, 张明玉, 杨再江, 杨学新, 叶红川, 高填. TA9钛合金高温拉伸变形行为的研究[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(2): 77-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.02.011
Dong Xiaofeng, Wang Guanjun, Zhang Mingyu, Yang Zaijiang, Yang Xuexin, Ye Hongchuan, Gao Tian. Study on high-temperature tensile deformation behavior of TA9 titanium alloy[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(2): 77-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.02.011
Citation: Dong Xiaofeng, Wang Guanjun, Zhang Mingyu, Yang Zaijiang, Yang Xuexin, Ye Hongchuan, Gao Tian. Study on high-temperature tensile deformation behavior of TA9 titanium alloy[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(2): 77-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.02.011

TA9钛合金高温拉伸变形行为的研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.02.011
基金项目: 自治区创新环境(人才、基地)建设专项(XJQY2009);新疆钛基新材料重点实验室项目(XR/KY-XD-21005)。
详细信息
    作者简介:

    董晓锋,1982年出生,男,陕西西安人,硕士,高级工程师,研究方向:钛合金塑性成形与热处理,E-mail:xrunjc@163.com

  • 中图分类号: TF823,TG146.2

Study on high-temperature tensile deformation behavior of TA9 titanium alloy

  • 摘要: 采用高温拉伸试验,得到TA9钛合金在800~920 ℃温度范围内和应变速率为0.001~0.125 s−1条件下的应力应变曲线,分析在拉应力条件下,变形温度、应变速率和流变应力三者之间的关系,构造了Arrhenius双曲正弦函数本构方程,并进行了应变修正,绘制出变形量为20%和50%时的热加工图,总结出不同变形条件下合金显微组织演变规律。结果表明:流变应力随变形温度的提高和应变速率的降低而降低,由本构方程计算出两相区变形激活能为569.453 kJ/mol,热加工图中的失稳区主要有四个区域,分别是在800~845 ℃和870~920 ℃时,应变速率在大于0.07 s−1和0.002~0.03 s−1处。此外,断裂位置显微组织中α相沿着合金变形的方向被拉长,α晶界变成锯齿状,这与动态回复过程中α向沿亚晶界破碎、分割和晶界突出有关。当变形温度一定时,等轴α晶粒尺寸随应变速率的提高而减小,当应变速率一定时,等轴α晶粒尺寸随温度的升高而变大。
  • 图  1  TA9钛合金原始组织

    Figure  1.  Original microstructure of TA9 titanium alloy

    图  2  不同应变速率下TA9钛合金真应力-应变曲线

    Figure  2.  True stress-strain curves for TA9 titanium alloy under different conditions

    (a) 0.001 s−1; (b) 0.005 s−1; (c) 0.025 s−1; (d) 0.125 s−1

    图  3  不同应变速率下TA9钛合金峰值应力与变形温度的关系

    Figure  3.  Relationship between peak stress and deformation temperature of TA9 titanium alloy at different strain rates

    图  4  本构方程中各参数与真应变的关系曲线

    Figure  4.  Relationship curves between various parameters in the constitutive and true strain

    (a) lnA-ε,n-ε; (b) α-ε, Q

    图  5  TA9合金不同变形量的热加工图

    Figure  5.  Thermal processing maps of TA9 alloy at different strains

    (a) 20%;(b) 50%

    图  6  不同热拉伸条件TA9 钛合金的显微组织

    Figure  6.  Microstructure of TA9 titanium alloy under different thermal tensile conditions

    (a) 800 ℃, 0.025 s−1; (b) 830 ℃, 0.025 s−1; (c) 860 ℃, 0.001 s−1; (d) 860 ℃, 0.005 s−1; (e) 860 ℃, 0.025 s−1; (f) 860 ℃, 0.125 s−1; (g) 890 ℃,0.025 s−1; (h) 920 ℃, 0.025 s−1

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  • 收稿日期:  2022-09-22
  • 刊出日期:  2023-04-30

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