Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B合金热挤压组织与拉伸性能研究

金属学报, 2013, 49(6): 641-648. doi: 10.3724/SP.J.1037.2012.00762

Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B合金热挤压组织与拉伸性能研究

刘仁慈 ^1, , 王震 ^2, , 刘冬 ^3, , 柏春光 ^4, , 崔玉友 ^5, , 杨锐 ^6,

1.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

2.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

3.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

4.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

5.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

6.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

关键词： γ-TiAl基合金 , 包套热挤压 , 有限元数值模拟 , 全片层组织 , 拉伸性能

MICROSTRUCTURE AND TENSILE PROPERTIES OF Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B ALLOY PROCESSED BY HOT EXTRUSION

Keywords： γ-TiAl base alloy , canned hot extrusion , finite element simulation , fully-lamellar microstructure , tensile property

采用包套近等温热挤压得到Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B合金棒材.结合有限元数值模拟,研究了挤压变形组织的形成及各部位差异,获得了棒材不同部位组织与室温拉伸性能的关系.结果表明,热挤压变形有效细化了片层晶粒尺寸,棒材轴向各部位组织和室温断后延伸率较为均匀,但径向芯部与边缘差别较大,且这种径向组织性能差异未能通过后续α单相固溶热处理消除.挤压棒材各部位片层晶粒尺寸随有效应变的增大而减小,本工作所得挤压棒材中有效应变大于2.25处具有细小均匀组织,而组织类型差异主要由变形过程中的坯料温度变化所致,其中尾部边缘坯料温度受低温模具激冷作用而迅速下降,相应亚稳α相分解析出γ片层并在后续变形中失稳弯曲而形成界面扭曲的残余片层晶粒.各部位的断后延伸率随片层晶粒尺寸的增大而减小,但芯部断后延伸率较低主要归因于组织中存在片层界面与挤压方向接近垂直的片层晶粒.

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