Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金的流变软化机制

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金的流变软化机制

英国学者Jones研究了具有针状α片层组织的Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金在等温锻造过程中的流变行为。研究发现，当应变小于0.5时，该合金在流变软化之后都伴随有屈服和少量硬化。具有针状α片层组织的Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金在低应变下等温锻造，β基体中产生的位错密度高于在α片层中的位错密度，这证明了位错聚集产生硬化的假设。流变行为中的屈服现象是由α/β相界处在发生滑移断裂前的位错聚集引起的，稳态区域的流变软化主要由β基体决定。在等温锻造过程中，α片层被破碎，并在一定的应变速率下形成分散的球化组织。在相变点下变形，β相的流变行为是稳态流动后伴随着与自动位错聚集有关的流动应力急速下降，这种现象经常可以在体心立方结构钛合金的热加工过程中看到。稳态流动应力与原始状态条件的稳态流动应力相似，说明了合金中的稳态流变应力是由基质变形决定的。研究中观察到的热剪切作用十分微小，因此流变软化作用是α片层被破碎引起的。在低应变时，β基体中看到的位错密度远高于α片层中的位错密度，这证明在变形过程中α片层起了阻碍作用。具有针状α相的Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金在等温锻造时，其流变行为的峰值应力是由位错在α相处的聚集引起的。因此，可在一定应变下通过交错断裂机制引起α片层的断裂，消除因α片层的阻碍作用所引起的流变应力下降。Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金在应变达到约0.5时进入稳态流变，随着变形程度的增加，α片层断裂，α相不再对流变形为产生影响。

席锦会摘译自《Materials Science and Technology》