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钛及钛合金在热变形过程中变形温度高、变形抗力大,较大的限制了钛合金的应用。钛合金热氢处理,通过氢致塑性、氢致相变改善钛合金热加工性能。但是氢对钛及致钛合金的高温增塑机理很少有系统的研究。本文针对这些问题,进行了深入的研究。本文利用金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨电子显微镜(HREM)观察了TA1、BT20和TC4三种不同类型的钛合金渗氢后的微观组织,研究结果表明,三种钛合金渗氢后均有氢化物(δ-TiH2)生成,并且随着氢含量的增加,氢化物逐渐增多。氢化物形态与合金类型有较大的关系,针状和条块状(TA1)、羽毛状(BT20)及条状(TC4)。氢化物析出时一般与基体保持一定的取向关系。另外氢对位错有较大的影响,氢化物与基体界面处有位错生成。氢的加入降低了β转变点。采用等温热压缩方法研究了TA1-xH、BT20-xH及TC4-xH三种合金的热变形规律,研究了氢含量、变形温度及变形量对组织演变的影响规律。主要结果表明,在一定的氢含量范围内,氢可显著降低钛合金的变形抗力,增加其热塑性。通过观察氢对三种钛合金热变形过程中的组织演变,发现在同一温度变形时,TA1-xH合金中的位错密度低于TA1合金,而且氢促进了动态回复过程,导致流变应力的降低。氢促进了BT20合金热变形过程中动态再结晶过程的进行,使再结晶晶粒易于长大,并降低了位错密度,使流变应力降低。TC4-0.4H合金在800℃热变形时,氢使TC4-0.4H合金中β相增多,尽管位错密度较高,流变应力仍处于较低水平。钛-氢合金的流变应力随变形温度及变形量的增加而逐渐降低。随着热变形温度的增加,TA1-xH合金中的亚晶粒逐渐增大,位错密度逐渐减小,从而使流变应力降低。热变形温度的增加能有效的促进BT20合金中亚晶及再结晶晶粒的长大,并使位错密度降低,从而使流变应力降低。增大变形量会使动态再结晶过程进行的更为完全。随着热变形温度的增加,TC4合金中的动态再结晶晶粒逐渐增大,从而使流变应力降低。