论文部分内容阅读
钛合金具有密度低,比强度高,耐高温耐腐蚀等一系列的优异性能,使得其在装甲防护领域有着很大的应用潜力。本文针对TC4钛合金,通过制定合理的热处理工艺精细调控其组织细节,获得了7种具有不同组织精细特征的双态组织TC4钛合金。通过对这7种双态组织TC4钛合金开展一系列的动态压缩实验,并采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对实验后的材料进行微观分析,研究了组织细节,即:转变β区体积分数和转变β区内次生片层α宽度(αs片层宽度),对双态组织TC4钛合金静动态力学性能及其绝热剪切行为的影响规律。主要研究结果如下:通过对热处理工艺中固溶温度及冷却速率的调控,获得了7种具有不同组织精细特征的双态组织TC4钛合金。随着固溶温度的升高,双态组织中转变β区体积分数依次增加;随着冷却速率的降低,双态组织中αs的片层宽度则随之增宽。在准静态实验条件下,双态组织TC4钛合金的强度、硬度随着转变β区体积分数的增加,呈现出先升高后降低的规律,且在转变β区体积分数为80.7%时出现最大值,而随着αs片层宽度的增宽,强度、硬度则均呈现出降低的规律;双态组织TC4钛合金的塑性随着αs片层宽度的增宽,呈现出增加的规律。在动态压缩实验条件下,双态组织TC4钛合金的动态抗压强度随着转变β区体积分数的增加,呈现出先升高后降低的规律,且在转变β区体积分数为80.7%时出现最大值,而随着αs片层宽度的增宽,动态抗压强度呈现出随之降低的规律;双态组织TC4钛合金的塑性应变则随着转变β区体积分数的增加,呈现出降低的规律,而随着αs片层宽度的增宽,呈现出增加的规律。在强迫剪切实验条件下,双态组织TC4钛合金的绝热剪切敏感性随着转变β区体积分数的增加,呈现出先降低后升高的规律,且在转变β区体积分数为80.7%时出现最低值,而随着αs片层宽度的增宽,绝热剪切敏感性呈现出降低的规律。在精确控制应变的动态压缩实验条件下,双态组织TC4钛合金中产生绝热剪切带的临界应变和所需孕育能随着转变β区体积分数的增加,呈现出先增加后减小的规律,且在转变β区体积分数为80.7%时出现最大值;而随着αs片层宽度的增宽,产生绝热剪切带的临界应变和所需孕育能则呈现出增加的规律。