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Processing of metastable beta titanium alloy:Comprehensive study on deformation behaviour and exceptional microstructure variation mechanisms

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Journal of Materials Science & Technology 2022年第31期126卷 22-43页

作者： Qinyang Zhao Leandro Bolzoni Yongnan Chen Yiku Xu rob torrens Fei Yang School of Materials Science and Engineering Chang’an UniversityXi’an 710064China Waikato Centre for Advanced Materials and Manufacturing School of EngineeringThe University of WaikatoHamilton 3240New Zealand

Thermomechanical processing(TMP)is especially crucial for metastableβtitanium alloys,which has received significant attention in the community for a long *** this contribution,the processing-responding behaviour including microstructure evolution process,texture variation mechanism,and un-derlying deformation process of powder metallurgy Ti-5553 alloy in a wide processing parameter range was comprehensively *** physical simulation was performed on the alloy at temper-atures ranging from 800℃ to 1100℃,and strain rates between 0.001 s^(−1) and 10 s^(−1),to varied defor-mation degrees of 20%-80%height *** was found that the processing parameters(***-ature,strain rate,and deformation degree)are influential on the deformation process and resultant *** microstructural evolution processes forβphase including flow localization,dynamic recovery,dynamic recrystallization,and grain coarsening are activated in different processing domains,while different evolution mechanisms forαphase including dynamic precipitation,phase separation,dy-namic coarsening,and mechanical shearing also play their roles under different processing *** particular,four exceptional evolution mechanisms ofαprecipitation which have not been previously reported in titanium alloys were discovered and clearly demonstrated,more specifically,they are multi-interior twinning,internal compositing,layered coarsening and selective diffusion-actuated *** the establishment of comprehensive microstructural evolution mechanism maps,the guidance for precise processing and the knowledge reserve extension for deformation process of metastableβtita-nium alloys can be effectively achieved.

关键词： Metastableβtitanium alloy Powder metallurgy TMP Microstructure evolution Texture variation

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铸态亚稳β钛合金高应变速率动态再结晶机理

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中国有色金属学报 2022年第5期32卷 1310-1319页

作者：赵秦阳陈永楠徐义库 rob torrens Leandro BOLZONI Fei YANG 长安大学材料科学与工程学院西安710064 Waikato Centre for Advanced Materials and Manufacturing University of WaikatoHamilton 3216New Zealand

针对铸态亚稳β型Ti-5553钛合金,基于热模拟试验,研究了合金在高温高应变速率条件下的热变形行为,并发现了一种全新的动态再结晶机制。结合多种材料表征技术,揭示了新动态再结晶机制的微观组织演变机理,并分析了变形参数对再结晶行为的... 详细信息

针对铸态亚稳β型Ti-5553钛合金,基于热模拟试验,研究了合金在高温高应变速率条件下的热变形行为,并发现了一种全新的动态再结晶机制。结合多种材料表征技术,揭示了新动态再结晶机制的微观组织演变机理,并分析了变形参数对再结晶行为的影响。结果表明:亚稳β钛合金在高温高速率条件下的显著动态软化是动态再结晶和流变失稳共同作用的结果,动态再结晶产生新晶粒的形核位置、尺寸和组织占比都对热变形参数有较高的敏感性。本文发现和揭示的新动态再结晶机制是连续和不连续这两种常见机制混合而成的耦合机制,既包含了引发不连续动态再结晶的晶界应变集中效应,又包括了连续动态再结晶的亚晶旋转形核过程。

关键词：亚稳β钛合金热变形微观组织演变变形机制动态再结晶

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快速固结粉末冶金亚稳β钛合金的热加工性与组织性能

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中国有色金属学报 2021年第12期31卷 3552-3565页

作者：赵秦阳徐义库陈永楠 rob torrens Leandro BOLZONI Fei YANG 长安大学材料科学与工程学院西安710064 Waikato Centre for Advanced Materials and Manufacturing University of WaikatoHamilton 3240New Zealand

本研究设计了一种低成本短流程粉末冶金固结与加工技术制备了亚稳β型Ti-5553合金,主要包括快速粉末热压、单道次锻压和简单退火热处理。研究揭示了合金在加工过程中的组织演变机理、力学性能优化机理和组织性能关系。结果表明:经过在1... 详细信息

本研究设计了一种低成本短流程粉末冶金固结与加工技术制备了亚稳β型Ti-5553合金,主要包括快速粉末热压、单道次锻压和简单退火热处理。研究揭示了合金在加工过程中的组织演变机理、力学性能优化机理和组织性能关系。结果表明:经过在1275℃流动氩气气氛环境的快速热压,所得固结态合金相对密度高、宏微观组织均匀,无明显缺陷。经过单道次锻压及快速退火处理后,合金的微观组织和力学性能得以调控和优化,其微观组织和力学性能都对热处理温度的变化有较高的敏感性。当热处理温度为700℃和750℃时,合金展现出良好的强塑性匹配,抗拉强度和伸长率分别为1335 MPa和6.6%、1215 MPa和7.2%,原因是多级析出相的组织结构可同时稳固合金的力学性能强化效果、提高合金的均匀协调变形能力,使合金具有高强度和可接受的塑性。

关键词：粉末冶金亚稳β型钛合金低成本热加工微观组织

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