论文部分内容阅读
钛合金及钛铝系金属间化合物优异抗氧化性能和较高的高温比强度使其在航空航天,生物,化工等领域获得广泛的应用。但是这些优质材料也存在着室温塑性差,回弹明显的特点,因此,多数情况下需要采用高温成形技术。所以,研究钛合金及Ti2AlNb的高温成形性能就十分必要。通过绘制高温成形极限图(FLD)可以得知板材在不同应力条件下的极限应变状态,对于板材成形热成形的工艺和模具设计具有重要意义。本课题以绘制TC4,BTi6431S钛合金与Ti2AlNb金属间化合物板材热成形极限图为目标,主要研究了TC4,BTi6431S钛合金与Ti2AlNb金属间化合物的高温力学性能、不同温度的热成形极限图和Ti2AlNb热成形中的微观组织变化。通过对TC4,BTi-6431S和Ti2AlNb在较高温度下单向拉伸试验。获得真实应力应变曲线和板材的高温力学性能,研究温度对板材力学性能的影响并计算成形极限图左侧的极限应变。设计板材高温胀形实验模具,制定合理的工艺方案,采用全封闭式加热方式进行加热方法进行高温胀形实验。根据国家标准线切割出合理的板材试样,并刻画出2.5mm的方形网格,根据公式计算极限应变并绘制三种材料在不同温度的成形极限曲线。得到随温度升高,板材成形极限图的位置和板材的成形性能随之升高的幅度。三种材料中,位置最高的TC4合金在指定的成形温度下成形性能最好。通过测量和计算Ti2AlNb不同温度胀形件的厚度和减薄量,最薄处板材厚度分别达到0.78,0.72和0.76mm,相应的最大减薄量也随着温度的升高而增大,温度为900℃时最大减薄量达到了32%。研究了Ti2AlNb在不同温度和变形条件下板材的微观组织的,原始Ti2AlNb组织为在大量细小的O相和大块α2相分布在B2相基体上,O相不均匀的分布,而α2则沿着某一方向在基体上断续分布。温度升高细小的O相组织逐渐长大为清晰可见的块状O相,α2则由随着温度升高在逐渐变成长条状。在一定变形条件下,不同的变形条件主要改变的是O相组织,而α2相随变形条件的改变影响较小,只有温度超过900℃时,α2相形貌才发生改变。