TiAl基合金高溫變形數(shù)值模擬及組織演化研究.pdf

1、TiAl基合金因其優(yōu)異的高溫性能而被認為是未來航空航天、汽車發(fā)動機領域最具潛力的高溫結構材料之一。但該合金的加工性能不足，嚴重影響了它的應用。為了優(yōu)化TiAl基合金的加工工藝，制備外觀良好的坯料及板材并獲得具有較好力學性能的組織，本研究通過DEFORM數(shù)值分析軟件對TiAl基合金高溫鍛造及軋制過程進行模擬分析。基于軋制態(tài)板材，進行熱處理以期獲得具有良好力學性能的雙態(tài)及全層片組織，通過SEM，OM，TEM，XRD等手段對合金進行組織分析，

2、并進行相關力學性能表征。得到如下主要結論:
　　(1)通過建立坯料在鍛造過程中的受力微分方程，可計算得到包套的門檻厚度。在TiAl基合金的包套鍛造過程中，包套厚度的增加有利于坯料溫度的均勻分布。同時隨著包套厚度的增加，坯料受到的側壓力不斷增大，這有助于降低坯料在變形時受到的損傷，減小坯料出現(xiàn)開裂的可能性。
　　(2)較高軋制溫度、較低的軋制速率及較小的道次壓下率有利于TiAl基合金的軋制成形。在TiAl基合金的軋制過程中，軋

3、制力隨軋制溫度的升高、軋制速率的減小及道次壓下率的減少而降低。在板材邊緣區(qū)容易造成較大的損傷，且損傷程度隨著壓下率增加而增大。因此，為保證TiAl基合金板材的軋制成功，宜采用較高軋制溫度、較低軋制壓下率及較慢軋制速率的軋制工藝。
　　(3)軋態(tài)TiAl基合金板材在（α+γ）兩相區(qū)不同溫度下熱處理，隨著熱處理溫度的升高，所得的雙態(tài)組織中的γ相體積分數(shù)不斷降低，層片晶團的晶粒尺寸不斷長大。軋態(tài)TiAl基合金板材在α單相區(qū)熱處理得到全層