268· 北京科技大学学报 1993年No.3 该合金经过适当的形变热处理获得了尺寸均在1μm以下x一Ti-Ti,Co的超细组织，用制 得的合金在750℃的较低温度和5×102s'的高应变速率条件下获得了延伸率接近800% 的超塑性。研究还表明这种材料具有远优于T-6AI-4V合金的室温及高温强度，但其工 艺细节和机理没有报导。 本文选择与文献1)报导相近成分的Ti-C0一AI合金，选择合适的冶炼及热加工工. 艺，以期探索获得具有超塑性材料的合适的加工工艺，并在此基础上初步研究合金的超塑 变形行为及超塑变形过程中微观组织变化。 1试验材料及方法 采用两次真空自耗电弧熔炼制得研究用合金，其化学成分为：C0-12.55%,A1 4.95%,Fe<0.1%,Si<0.04%,0<0.07%,N<0.01%,H<0.001%,C<0.01%,其 余为Ti。 将铸锭经过合适的形变热处理后，获得的超细组织如图1所示。从图可见尺寸小于 0.6um的超细Ti2Co金属间化合物弥散分布于-Ti基体中。将这种具有超细组织的板材 (厚度为2.5mm)加工成标距为10mm的拉伸试样，在日本岛津电子拉力机上进行超塑拉 伸试验，试验温度采用3段控温，精度为±2℃。将试样加热到设定温度保温10min后， 以不同的初始应变速率进行拉伸，速率范围为3×103~10~s。为了研究材料在超塑变 形过程中微观组织变化，将拉伸到一定应变量的试样喷水冷却到室温，在日立S-570扫 描电镜上观察了合金在超塑变形过程及相同温度静态保温过程中微观组织的变化。 08180328KV 268um 08188228KV 图1经形变热处理获得的超细组织 Fig.1 Microstructure of the alloy after theromechanical treatment 2试验结果 图2示出合金在700℃和750℃下，以不同初始应变速率拉伸后的试样照片及相应的 延伸率值。从图可见，在700℃和750℃下，以3×102s的高应变速率拉伸时，均获得 了延伸率大于1000%的超塑性，且在700℃下延伸率达1550%，钛合金在如此低的温度 和高的应变速率下具有这样优异的超塑性是以前文献中未见报导的。随应变速率的降低，， · 北 京 科 技 大 学 学 报 年 该合金 经 过适 当 的形 变热 处 理 获得 了 尺 寸 均在 拜 以 下 一 一 的超细 组织 ， 用 制 得 的合金在 ℃ 的较 低 温 度 和 一 一 ’ 的高应 变 速率条件下 获得 了延伸率接近 的 超 塑性 。 研究 还表 明这种 材 料具有 远优于 一 卜 合金 的室温及高温强度 ， 但其工 艺细 节和 机理没有报 导 。 本 文选择 与 文 献 〔 ‘ ’〕 报 导 相 近 成分 的 一 一 合金 ， 选择合适 的 冶炼及 热加 工 工 艺 ， 以 期探索获得具有超 塑性材料 的合适 的加工工艺 ， 并在此基础上初步研究合金 的超塑 变形行为 及超塑 变形过程 中微观组织变化 。 试验材料及方法 采 用 两 次 真 空 自耗 电 弧 熔 炼 制 得 研 究 用 合 金 ， 其 化 学 成 分 为 一 ， ， ， ， ， ， ， ， 其 余为 。 将 铸 锭 经 过 合适 的形 变 热 处理后 ， 获得 的超细 组 织 如 图 所 示 。 从 图可 见 尺寸 小 于 拜 的超细 金 属 间化合物 弥散分布于 ，一 基体 中 。 将这种具有 超细 组织 的板材 厚 度 为 加 工 成标距为 的拉 伸试样 ， 在 日本 岛津 电子拉力 机上进行超塑 拉 伸试验 ， 试验 温 度采 用 段控 温 ， 精 度 为 士 ℃ 。 将试样加 热到设定 温度保温 后 ， 以 不 同的初 始应 变 速 率进 行拉 伸 ， 速率范 围为 一 一 一 ， 一 ，。 为 了研究材 料在超塑变 形 过 程 中微观 组织 变 化 ， 将拉伸到 一定应变量 的试样喷水冷却到 室 温 ， 在 日立 一 扫 描 电镜上观察 了合金在超塑 变形过程及相 同温度静态保温过程 中微观组织 的变 化 。 曝 蘸 图 经形变热处理获得的超细组织 加 试验结果 图 示 出合金在 ℃ 和 ℃ 下 ， 以 不 同初 始应变 速率拉伸后 的试样 照 片及相应 的 延 伸率 值 。 从 图可见 ， 在 ℃ 和 ℃ 下 ， 以 一 一 ， 的高应 变速率拉伸 时 ， 均 获得 了延伸率大于 的超 塑性 ， 且 在 ℃ 下 延伸率达 ， 钦合金在如此低 的温度 和 高的应 变 速率下 具有 这样优异 的超 塑性是 以 前文献 中未见报导 的 。 随应 变速率的降低