Измельчение зерен в сплаве Ti-6Al-4V кручением под высоким давлением и низкотемпературная сверхпластичность

J. Fu, H. Ding, Y. Huang, P.H.R. Pereira, W. Zhang, T.G. Langdon1,2
1Material Research Group, Faculty of Engineering & Environment, University of Southampton, Southampton SO17 1BJ, U.K
2Departments of Aerospace &Mechanical Engineering and Material Science, University of Southern California, Los Angeles, CA90089-1453, USA
Аннотация
Лист прокатанного сплава Ti-6Al-4V был подвергнут термической обработке перед деформацией кручением под высоким давлением (КВД). Количественные измерения показали, что материал содержит 25% объемной доли α фазы и 75% пластинчатой (α+β) фазы. Размер зерен α фазы был равен 9.5 ± 1.5 мкм. Деформация путем КВД была осуществлена при комнатной температуре под давлением 6.0 ГПа при скорости вращения 1 об/мин. Деформация материала производилась до полного числа оборотов N, равного 1/4, 1, 5, 10 и 20. После одного оборота КВД появляются следы деформации сдвигом. Когда число оборотов достигает 5, деформация сдвигом становится более выраженной. После 10 оборотов волокнистая структура практически исчезает, и формируются ультрамелкие равноосные зерна. Когда деформация продолжается до 20 оборотов, в образце образуется множество высокоугловых границ зерен, и средний размер равноосных зерен равен 77±15 нм. После деформации КВД микротвердость растет с увеличением числа оборотов и имеет тенденцию относительно равномерного распределения, когда КВД продолжается до 20 оборотов. Были проведены испытания на сверхпластическую деформацию материала после КВД при температуре 873 K при различных скоростях деформации, и достигнуто относительное удлинение 790% при деформации при 873 K и 10-4 с-1.
Принята: 01 апреля 2015
Просмотры: 128   Загрузки: 39
Ссылки
1.
J.S. Kim, Y.W. Chang, C.S. Lee, Metall. Mater. Trans. A 29A, 217 (1998).
2.
Y.G. Ko, W.G. Kim, C.S. Lee, D.H. Shin, Mater. Sci. Eng. A 410-411, 156 (2005).
3.
Y.G. Ko, C.S. Lee, D.H. Shin, S.L. Semiatin, Metall. Mater. Trans A 37A, 381 (2006).
4.
A.V. Sergueeva, V.V. Stolyarov, R.Z. Valiev, A.K. Mukherjee, Scripta Mater. 43, 819 (2000).
5.
A.V. Sergueeva, V.V. Stolyarov, R.Z. Valiev, A.K. Mukherjee, Mater. Sci. Eng. A 323, 318 (2002).
6.
R.S. Misra, V.V. Stolyarov, C. Echer, R.Z. Valiev, A.K. Mukherjee, Mater. Sci. Eng. A 298, 44 (2001).
7.
H. Matsumoto, K. Yoshida, S.H. Lee, Y. Ono, A Chiba, Mater. Lett. 98, 209 (2013).
8.
H. Matsumoto, V. Velay, A. Chiba. Mater. Des. 66, 611 (2015).
9.
Y.C. Wang, T.G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 559, 861 (2013).
10.
Y.C. Wang, T.G. Langdon, J. Mater. Sci. 48, 4646 (2013).
11.
J. Fu, H. Ding, Y. Huang, W.J. Zhang, T.G. Langdon,J. Mater. Res. Tech. 4 (1), 2 (2015).
12.
A.P. Zhilyaev, T.G. Langdon, Prog. Mater. Sci. 53, 893 (2008).
13.
R.B. Figueiredo, P.R. Cetlin, T.G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 528, 8198 (2011).
14.
R.B. Figueiredo, P.H.R. Pereira, M.T.P. Aguilar, P.R. Cetlin, Acta Mater. 60, 3190 (2012).
15.
Z.Q. Zhang L.M. Dong, Y. Yang, S.X. Guan, Y.Y. Liu, R. Yang, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 22, 2604 (2012).
16.
T. Seshacharyulu, S.C. Medeiros, W.G. Frazier, Y.V.R.K. Prasad, Mater. Sci. Eng. A 284, 184 (2000).