马氏体相变加速亚稳β钛合金变形晶粒细化

稀有金属材料与工程, 2015, 44(7): 1601-1606.

马氏体相变加速亚稳β钛合金变形晶粒细化

陈威 ^1, , 姚姗姗 ^2, , 刘若蕾 ^3, , 孙巧艳 ^4, , 肖林 ^5, , 孙军 ^6,

1.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安,710049

2.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安,710049

3.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安,710049

4.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安,710049

5.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安,710049

6.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安,710049

基金项目: National Natural Science Foundation of China (51301127) National Key Basic Research Program of China ("973" Program) (2014CB644002) Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province of China (2014JQ6205) the Fundamental Research Funds for Central Universities of China (xjj2014126)

关键词：钛合金 , 重复冲击变形 , 马氏体相变 , 形变孪生 , 纳米晶

Enhanced Grain Refining Efficiency Assisted by Martensitic Transformation in Metastable β-Titanium Alloy

Keywords： titanium alloys , multi-impact process , martensitic transformation , deformation twinning , nanograins

利用重复冲击变形技术对比研究了a钛合金Ti-2Al-2.5Zr和亚稳β钛合金Ti-10V-2Fe-3Al变形过程中的微观组织演化及纳米晶的形成机制.金相形貌、X射线衍射及透射电镜观察显示,对于Ti-2Al-2.5Zr合金,塑性变形先后经历了形变孪生、位错活动、剪切等3个过程.与之相反,对于Ti-10V-2Fe-3Al合金,马氏体相变主导着合金的变形.相变分割、剪切及逆向马氏体相变持续贡献于合金的晶粒细化.同时发现,尽管变形到应变量1.2时两类合金组织内均出现纳米晶,但是大量的透射形貌观察显示Ti-10V-2Fe-3Al合金中生成的纳米晶晶粒尺寸更小,纳米晶区域更大.这表明,变形过程中激活马氏体相变可加速材料的晶粒细化.

参考文献

[1]	Valiev RZ.;Alexandrov IV.;Islamgaliev RK. .Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation [Review][J].Progress in materials science,2000(2):103-189.
[2]	Bhattacharjee A;Bhargava S;Varma VK;Kamat SV;Gogia AK .Effect of beta grain size on stress induced martensitic transformation in beta solution treated Ti-10V-2Fe-W alloy[J].Scripta materialia,2005(2):195-200.
[3]	Chen, W.;Xiao, L.;Sun, Q.;Sun, J..Effect of the initial grain size on grain refinement in Ti-2Al-2.5Zr alloy subjected to multi-impact process[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2012:86-94.
[4]	Chen, W.;Sun, Q.;Xiao, L.;Sun, J. .Deformation-induced microstructure refinement in primary α phase-containing Ti-10V-2Fe-3Al alloy[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2010(27/28):7225-7234.
[5]	Schoenfeld SE.;Asaro RJ.;Ahzi S. .ELASTIC-PLASTIC CRYSTAL MECHANICS FOR LOW SYMMETRY CRYSTALS[J].Journal of the Mechanics and Physics of Solids,1995(3):415-446.

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