Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金熱加工性能研究

李昌民，黃亮，趙明杰，郭士琦，蘇陽(yáng)，李建軍

Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金熱加工性能研究

李昌民，黃亮，趙明杰，郭士琦，蘇陽(yáng)，李建軍

（華中科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074）

基于應(yīng)變速率敏感系數(shù)、溫度敏感系數(shù)，研究Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al（Ti-6554）合金的熱加工性能。通過(guò)Gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，在溫度為953～1 043 K、應(yīng)變速率為0.001～10 s?1時(shí)，對(duì)Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金進(jìn)行高溫壓縮實(shí)驗(yàn)。建立不同應(yīng)變下的應(yīng)變速率敏感系數(shù)圖、溫度敏感系數(shù)圖，分析不同變形條件下的微觀組織。隨著應(yīng)變速率的增加，應(yīng)變速率敏感系數(shù)逐漸下降，而低溫度敏感系數(shù)區(qū)域主要集中在低應(yīng)變速率區(qū)域?；谖⒂^組織表征，發(fā)現(xiàn)變形過(guò)程中存在明顯的動(dòng)態(tài)相變和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過(guò)程。確定Ti-6554合金的合理加工條件為953～964 K、0.001 s?1和1 037～1 043 K、0.001 s?1。

Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金；應(yīng)變速率敏感系數(shù)；溫度敏感系數(shù)；微觀組織

亞穩(wěn)β鈦合金優(yōu)異的淬透性、良好的力學(xué)性能使其廣泛應(yīng)用于飛機(jī)起落架等大型承力構(gòu)件[1-3]。目前，此類(lèi)大型承力構(gòu)件多采用模鍛成形。熱模鍛過(guò)程中變形溫度、變形速度、變形量等參數(shù)會(huì)顯著影響零件的微觀組織，進(jìn)而導(dǎo)致力學(xué)性能的變化[4]，因此有必要通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)研究鈦合金的加工性能[5]，確定合理的加工工藝參數(shù)。

現(xiàn)階段對(duì)鈦合金熱加工性能的研究主要集中在本構(gòu)模型、熱加工圖和微觀組織演化。朱麗等[6]研究了TC1鈦合金板材的熱加工性能，建立了Arrhenius本構(gòu)模型，通過(guò)熱加工圖確定了合理加工區(qū)間出現(xiàn)在600～650 ℃、0.000 1～0.001 s?1。武川等[7]研究了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al（Ti-6554）的熱變形行為，發(fā)現(xiàn)在溫度高于850 ℃、應(yīng)變速率低于0.1 s?1且應(yīng)變大于0.6時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象?！?br>