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ta15合金大型筋板件等温局部加载晶粒尺寸演化研究

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塑性工程学报 2009年第5期16卷 112-117页

作者：韩冠军杨合孙志超樊晓光孙念光西北工业大学凝固技术国家重点实验室材料科学与工程学院西安710072

随着航空工业的迅速发展,大飞机和新一代军机的研制,钛合金大型筋板件的应用日益广泛,等温局部加载技术为该类构件的成形提供了新的途径。然而,等温局部加载成形是一个多因素耦合作用下的复杂成形过程,工艺参数控制不当将产生粗晶、组... 详细信息

随着航空工业的迅速发展,大飞机和新一代军机的研制,钛合金大型筋板件的应用日益广泛,等温局部加载技术为该类构件的成形提供了新的途径。然而,等温局部加载成形是一个多因素耦合作用下的复杂成形过程,工艺参数控制不当将产生粗晶、组织不均匀等缺陷。为此,文章采用内变量法,建立了ta15合金高温变形微观组织演化物理模型,并与有限元软件DEFORM 3D结合对ta15合金筋板件等温局部加载成形过程等轴α相晶粒尺寸演化进行数值模拟。结果表明,锻件先加载区、后加载区及变形过渡区晶粒尺寸基本一致;随着温度的升高,锻件等轴α相晶粒尺寸平均值,呈先减小,后增加的趋势;锻件等轴α相平均晶粒尺寸随模具运动速度增加,先快速减小,后趋于平缓,较大的模具运动速度易造成组织不均匀性增加;采用只局部加载的加载方式,可以获得比采用先局部后整体的加载方式,更均匀细小的组织。

关键词： ta15合金筋板件等温局部加载成形微观组织演化数值模拟

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分步拉伸变形对ta15合金超塑性的影响

稀有金属材料与工程 2014年第7期43卷 1708-1712页

作者：孙前江王高潮南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室江西南昌330063

采用分步变形法对ta15合金在10kN高温电子拉伸试验机上进行了超塑性拉伸试验，研究了变形温度和预变形量对该合金超塑性性能及微观组织演变。结果表明：变形温度为850～950℃和预变形量为100％～200％时，ta15合金呈现出良好的超塑性；... 详细信息

采用分步变形法对ta15合金在10kN高温电子拉伸试验机上进行了超塑性拉伸试验，研究了变形温度和预变形量对该合金超塑性性能及微观组织演变。结果表明：变形温度为850～950℃和预变形量为100％～200％时，ta15合金呈现出良好的超塑性；变形温度为900℃和预变形量为150％时，该合金的超塑性能最好，最大延伸率为1456％；变形温度为950℃时，该合金的超塑性能降低，延伸率仅为188％。ta15合金的微观组织状态显示：该合金在拉伸变形过程中微观组织保持等轴状，但是随着变形温度的升高，晶粒开始长大，变形温度越高，晶粒长大越显著。

关键词： ta15合金超塑性分步拉伸微观组织

XRD线形傅氏分析方法研究ta15合金热压缩变形后的位错

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稀有金属材料与工程 2008年第9期37卷 1505-1509页

作者：刘勇朱景川王洋占家军哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

利用XRD线形傅氏分析方法定量分析ta15合金在750、800和925℃热压缩变形后的位错亚结构。结果表明：利用XRD线性傅氏分析的方法可以比较方便地定量表征位错信息：位错类型主要为基面（0002）、柱面（1010）和锥面（1011）型位错。存750... 详细信息

利用XRD线形傅氏分析方法定量分析ta15合金在750、800和925℃热压缩变形后的位错亚结构。结果表明：利用XRD线性傅氏分析的方法可以比较方便地定量表征位错信息：位错类型主要为基面（0002）、柱面（1010）和锥面（1011）型位错。存750℃、1s^-1变形条件下，随应变量的增加，直到60％变形量时，位错密度仍在增加。而在800℃、1s^-1变形条件下，位错密度先增加后降低。各变形条件下位错密度均在10^10-10^11cm^-2的范围；750℃变形后，各晶面的位错密度随应变量增加而增加，但是基面（0002）和锥面（1011）位错随应变量的增加的速度更快，说明此温度下基面和锥面位错更易滑移；800℃变形后锥面位错密度随着应变量增加稍有增加，而柱面（1010）和基面（0002）的变化很大。

关键词： ta15合金热压缩变形 XRD线性傅氏分析方法位错

退火处理对ta15合金晶界取向差演化特性的影响

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稀有金属材料与工程 2009年第8期38卷 1390-1393页

作者：刘勇朱景川王洋哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

利用背散射电子衍射(EBSD)及透射电子显微镜(TEM)技术研究ta15合金不同温度退火后晶界取向差变化情况。结果表明,800℃退火处理有少量小角晶界转化为大角晶界;退火温度提高到950℃,大角晶界分数大幅度增加;小角晶界转化为大角晶界的平... 详细信息

利用背散射电子衍射(EBSD)及透射电子显微镜(TEM)技术研究ta15合金不同温度退火后晶界取向差变化情况。结果表明,800℃退火处理有少量小角晶界转化为大角晶界;退火温度提高到950℃,大角晶界分数大幅度增加;小角晶界转化为大角晶界的平均激活能为151.4kJ/mol,等于α钛的自扩散激活能,说明了小角晶界向大角晶界转变是由钛原子的自扩散控制;TEM观察结果表明,800℃退火处理后亚晶界变为具有六方网络的位错网络,950℃退火处理则得到大量的等轴晶。

关键词： ta15合金退火处理晶界取向差

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ta15合金高温应力松弛和流变应力行为

宇航材料工艺 2013年第3期43卷 114-119页

作者：申发兰陈明和冯建超南京航空航天大学机电学院南京210016

对ta15合金进行600～700℃下的应力松弛试验和675～800℃下的单向拉伸试验,研究其应力松弛行为的特征及影响因素,得出ta15合金在高温下的流变应力行为规律。结果表明,在600～700℃下ta15合金应力松弛行为可以分为两个阶段:第一阶段为应... 详细信息

对ta15合金进行600～700℃下的应力松弛试验和675～800℃下的单向拉伸试验,研究其应力松弛行为的特征及影响因素,得出ta15合金在高温下的流变应力行为规律。结果表明,在600～700℃下ta15合金应力松弛行为可以分为两个阶段:第一阶段为应力松弛过程前100 s,试样内的残余应力快速下降;第二阶段残余应力下降缓慢,经过1 500 s后剩余应力基本不变,趋向于某一个极限值;温度对应力松弛影响很大,温度越高,应力松弛越快;初应力、预应变、轧制方向对应力松弛影响不大,且随温度的升高影响变小。在675～800℃下ta15合金流变应力随温度的升高而降低,通过对单拉试验数据进行拟合,得出ta15合金流动应力符合第一类本构方程。

关键词： ta15合金应力松弛流变应力

变形温度对大塑性变形ta15合金显微组织和力学性能的影响

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中国有色金属学报 2022年第3期32卷 752-762页

作者：纪小虎孟淼严思梁李萍甘国强薛克敏合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 合肥工业大学机械工程学院合肥230009

在600~800℃温度区间对ta15合金进行多向等温锻造,利用金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)以及拉伸试验研究了变形温度对微观组织与力学性能的影响。结果表明:经3道次多向等温锻造后,ta15合金发生细化和球化,随变形温度的升高,等轴α... 详细信息

在600~800℃温度区间对ta15合金进行多向等温锻造,利用金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)以及拉伸试验研究了变形温度对微观组织与力学性能的影响。结果表明:经3道次多向等温锻造后,ta15合金发生细化和球化,随变形温度的升高,等轴α机械破碎细化效应受到抑制,而片状α细化更加明显,不连续动态再结晶(dDRX)机制逐渐被激发。在800℃时,变形体内同时发生连续动态再结晶(cDRX)和dDRX,且在试样局部剧烈形变区域发生了形变诱导α→β相的转变。随变形温度的升高,材料抗拉强度和断后伸长率的变化趋势相反,且相比于伸长率,其抗拉强度下降更为显著,在600℃多向锻造条件下其抗拉强度最高。最后,通过经典强化模型的定量分析,证实了ta15合金多向等温锻造时其强度的提高除受细晶强化和位错强化外,晶粒形态、亚结构及大塑性变形(SPD)形成的特殊晶界结构也将对材料的屈服强度产生影响。

关键词： ta15合金变形温度大塑性变形显微组织力学性能

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基于m值高效法的ta15合金超塑性变形

中国有色金属学报 2017年第4期27卷 716-723页

作者：孙前江王高潮南昌航空大学航空制造工程学院轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室南昌330063

对ta15合金在拉伸试验机上进行应变速率敏感因子(m值)高效超塑性变形试验,研究合金的超塑性性能和显微组织。结果表明:在780~950℃变形时,ta15合金呈现出良好的超塑性能;900℃变形时,该合金的超塑性能最好,m值达到0.62,最大伸长率为128... 详细信息

对ta15合金在拉伸试验机上进行应变速率敏感因子(m值)高效超塑性变形试验,研究合金的超塑性性能和显微组织。结果表明:在780~950℃变形时,ta15合金呈现出良好的超塑性能;900℃变形时,该合金的超塑性能最好,m值达到0.62,最大伸长率为1287%;随着变形温度的升高,合金的超塑性能降低,950℃时伸长率仅为567%。显微组织分析表明:ta15合金在超塑性变形过程中,晶粒始终保持等轴状;由于变形温度升高,晶粒合并长大,950℃时发生?→?相转变,初生?相体积分数大幅度降低。与最大m值法相比较,m值高效超塑性变形不仅使ta15合金获得了良好超塑性能,变形效率也显著提高。

关键词： ta15合金超塑性 m值显微组织

等通道转角挤压工艺对ta15合金显微硬度的影响

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稀有金属材料与工程 2011年第5期40卷 885-888页

作者：赵严郭鸿镇王涛谭立军姚泽坤西北工业大学陕西西安710072

研究近α钛合金ta15经等通道转角挤压工艺(ECAP)加工后的维氏显微硬度及其变化规律。结果表明:ta15合金经ECAP挤压后,显微硬度显著提高,且合金试样外层硬度略高于芯部。合金的显微硬度与组织畸变程度、位错密度、晶粒尺寸以及相组成等... 详细信息

研究近α钛合金ta15经等通道转角挤压工艺(ECAP)加工后的维氏显微硬度及其变化规律。结果表明:ta15合金经ECAP挤压后,显微硬度显著提高,且合金试样外层硬度略高于芯部。合金的显微硬度与组织畸变程度、位错密度、晶粒尺寸以及相组成等密切相关。相变点以下挤压,挤压温度越低,硬度越高;相变点以上挤压,由于挤压后水冷过程中在β相内产生针状马氏体α′,硬度明显高于相变点以下挤压。模具转角越小,显微硬度越高。随挤压次数增加,硬度先增大后保持基本不变,而挤压路径对硬度的影响与挤压次数、挤压后细化效果密切相关。ta15合金经ECAP后退火,显微硬度明显降低。

关键词：等通道转角挤压(ECAP) ta15合金显微硬度

ta15合金等温热压缩过程中相变和再结晶模型的建立(英文)

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稀有金属材料与工程 2012年第S2期41卷 343-347页

作者：李萍甘国强薛克敏合肥工业大学安徽合肥230009

为研究ta15合金在等温热压缩过程中发生的应力诱导β→α相变和再结晶,结合ta15在Gleeble-1500试验机上的等温热压缩实验和元胞自动机理论,建立了基于位错密度的元胞自动机模型来进行计算机模拟。模拟结果表明:在其它条件一定时,相转变... 详细信息

为研究ta15合金在等温热压缩过程中发生的应力诱导β→α相变和再结晶,结合ta15在Gleeble-1500试验机上的等温热压缩实验和元胞自动机理论,建立了基于位错密度的元胞自动机模型来进行计算机模拟。模拟结果表明:在其它条件一定时,相转变量随着应变的增加而增加,随着温度的升高而减少;再结晶体积分数随着温度的升高而增加;并且计算了不同条件下相变和再结晶的Avrami指数。

关键词：元胞自动机 ta15合金等温热压缩相变动态再结晶