工业纯钛TA2辊弯成形微观组织演变及其变形机理

作     者：李超 韩飞 

作者机构：北方工业大学机械与材料工程学院 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：北京市自然科学基金-市教委联合资助项目(KZ201910009011) 北京市属高校高水平教师队伍建设长城学者培养计划(CIT&TCD20190306) 北方工业大学毓杰团队支持计划(107051360023XN075-11) 北方工业大学有组织科研项目(110051360023XN278-10) 国家自然科学基金项目(51074204) 

主　　题：辊弯成形 塑性变形机制 孪晶 位错滑移 位错密度 

摘      要：在室温下，工业纯钛（TA2）的主要塑性变形方式包括位错滑移、孪生及界面作用。本文结合了辊弯成形实验过程中的力学分析，通过电子背散射衍射（EBSD）和光学显微镜（OM）分析了辊弯成形由0°成形至30°弯曲截面内外侧的微观变形机制。研究结果显示：辊弯成形0°至10°过程中，内外侧主要塑性变形方式均为锥面滑移，而基底滑移为协调变形方式，位错密度随变形量增加而增大，位错亚晶界含量升高；10°成形至20°过程中，内侧塑性变形机理逐渐转变为以{10-12}拉伸孪晶为主的孪生变形，同时，由于弯角区外侧在轴方向受压，但{11-22}压缩孪晶的临界分切应力（CRSS）较高，主要变形机制仍为位错滑移，{11-22}压缩孪晶为主的孪生变形为协调变形方式，内外侧可移动位错密度接近饱和，位错亚晶界含量大幅度增加；继续成形至30°时，内侧孪晶密度大幅增加，而外侧孪晶密度缓慢增长，位错之间相互作用加剧，可移动位错密度下降，位错亚晶界含量降低，位错滑移阻力减小，但变形机制未发生改变。这些发现为理解TA2在辊弯成形过程中的塑性变形行为提供了重要的依据。