第9期 路新等：粉末冶金T4基合金高温变形行为 1185 42 e= 21sih(0.00295o月6s0eP(-376000/Rm. 38 参考文献 [I]Km YW.Microstrcuml evolution and mechanical poopenties of a R=0.990 30 ◆ oged gmma titmim alum inide alloy Ac Metall Mater 1992 40(6片1121 【犭Km YW.Odered ingemell ic alby9Part3 Ganma tinam 260202 0.61.01.41.8 In sinh(co ) aiminides IM199446(7):30 [3 LiuC T Sche bel JH Mazinsz P J et al Tensike propenes and 图4峰值应力与乙参数之间的关系 fracte oughnes of TiAl albys with controlled micostuuctres Fg 4 Relatinship of peak flow stress and ZenetHollonon fc orZ Intemen llics 1996 4(6):429 [4 HsangL M Nieh TG Microstrucure and Popenes of ponder 温压缩变形时的峰值应力-变形条件满足双曲正弦 memllugy TiAl albs Ma erSciEngA 2004 364(1/2):1 函数关系.这为通过控制应变条件来控制热加工的 [5 Lu X HeX B LiSQ etalMicxstructures and mechanical Pxp 应力水平和力学性能参数提供了理论依据 erties ofTlbased albys by spark Plsma snterng J Univ Sci 通过计算获得T47.5A上2.5V-10Cr哈金 Technol Beijng 2008 30(3):254 (路新，何新波，李世琼，等放电等离子烧结TA基合金的显 高温变形激活能为376kmo1,与报道的 微组织及力学性能.北京科技大学学报，200830(3)：254) T48A哈金的高温变形激活能的值相接近1-以， Zhou L Z Guo JT Lupinc V et al H gh-tempemture mechanical 明显高于TA合金的体扩散激活能(290~ behavor and depomation mechanis ofTi47A1-2W0 5Si creep 345kmoT)B-,这与其软化机制为动态再结 resistant alk Acm Men ll Sin 2001,37(8):785 晶有关.有关研究表明，金属的热变形激活能 (周兰章，郭建亭，Lupne V等.TF47A上2W-05S抗蠕变合 金的高温力学行为和变形机制.金属学报，200137(8)：785) 接近其自扩散激活能时，动态回复为主要变形机 SellarsC M Modellingm icrostructural deve bpm entduring hot roll 制，而当材料的热变形是以动态再结晶为主时，其 ing Ma ter Sci Technol 1990 6(9):1027 变形激活能往往远高于其自扩散激活能. [8 Srinivasan R Sngh J P TuvalE et al Isothemal defmation of gama titanim akmnides ScrpwMater 1996 34(8):1295 3结论 I9 Nraw od R H Andersan D C W aggenspack W N Mesh eoning of2D isoparme tric elements by invasion Int J Num er Methods (1)在相同应变速率下，合金的高温压缩屈服 Eng198826(141 强度随变形温度的升高而降低，塑性趋于升高.在 I10 Ln QQ ZhangH Peng D et al Fbw stress behavior of5182 变形温度低于合金的脆弱转变温度时，合金的屈服 alum inum alky under hot compression depmaton Nat Sci J 强度随温度升高缓慢降低，压缩率增加：而当变形温 X iangmn Uniy 2002 24(3):84 度在脆韧转变温度以上时，屈服强度随温度升高迅 (林启权，张辉彭大署，等.5182铝合金热压缩变形流变应 速降低，同时合金的塑性迅速提高，压缩最大变形量 力.湘潭大学自然科学学报，200224(3)：84) [11 Vwana than G B Vasudeva V K MillsM J Malification of the 均可达80%. pgedsc rew model fr creep of y-Til.I Acm Mater 1999 47 (2)合金的高温压缩性能对应变速率敏感，随 (5片1399 着应变速率的降低，合金的高温压缩屈服强度降低， [124 Km HY Schn W H Hong SH High tempem ure defomation of 而塑性趋于升高，同时这种敏感程度随温度的升高 Ti(46-48)Al2W ntemetallic conpounds Mater Sci Eng A 而加剧. 1998251(1/2h216 [13 Hemzing C Przcorsk IT Min Y Selfdifuson in y-Til a (3)具有F组织的TF47.5A上2.5V-1.0Cr expermental sudy and arm istic cakuktions memenllis 合金在高温塑性变形时，峰值流变应力、应变速率和 1999.7(3/4):389 变形温度之间较好地满足双曲正弦形式的Ahe 【l4 Mishin Y Herzng C Diffusi知in the TiAl systm Aca Ma nu关系，说明其变形受热激活控制.在800~ 200048(3片589 1050℃0.2~0.002s'变形条件下，合金的应变敏 [15 XuW C ShanD B LiC F etal Sudy an the dynamn ic hot cm. Pess知behavior and卡omat知mechanism of TA15 titanim 感系数m为0.152其高温变形激活能Q为 alke J AermnautMater 2005,25(4):10 376 kj moT.建立了粉末治金TA基合金的高温 (徐文臣，单德彬，李春峰，等.TN5钛合金的动态热压缩行 变形本构方程为： 为及其机理研究.航空材料学报200525(4)：10)第 9期 路 新等:粉末冶金 TiAl基合金高温变形行为 图 4 峰值应力与 Z参数之间的关系 Fig.4 RelationshipofpeakflowstressandZener-HollomonfactorZ 温压缩变形时的峰值应力 --变形条件满足双曲正弦 函数关系.这为通过控制应变条件来控制热加工的 应力水平和力学性能参数提供了理论依据 . 通过计算获得 Ti--47.5Al--2.5V--1.0Cr合金 高温 变 形 激 活 能 为 376 kJ· mol -1 , 与 报 道 的 Ti--48Al合金的高温变形激活能的值相接近 [ 11--12] , 明显 高 于 TiAl合 金 的 体 扩 散 激 活 能 ( 290 ～ 345 kJ·mol -1 ) [ 13--14] , 这与其软化机制为动态再结 晶有关 .有关研究表明 [ 15] , 金属的热变形激活能 接近其自扩散激活能时, 动态回复为主要变形机 制, 而当材料的热变形是以动态再结晶为主时, 其 变形激活能往往远高于其自扩散激活能. 3 结论 ( 1) 在相同应变速率下, 合金的高温压缩屈服 强度随变形温度的升高而降低, 塑性趋于升高.在 变形温度低于合金的脆弱转变温度时, 合金的屈服 强度随温度升高缓慢降低, 压缩率增加;而当变形温 度在脆韧转变温度以上时, 屈服强度随温度升高迅 速降低, 同时合金的塑性迅速提高, 压缩最大变形量 均可达 80%. ( 2) 合金的高温压缩性能对应变速率敏感, 随 着应变速率的降低, 合金的高温压缩屈服强度降低, 而塑性趋于升高, 同时这种敏感程度随温度的升高 而加剧 . ( 3) 具有 FL组织的 Ti--47.5Al--2.5V--1.0Cr 合金在高温塑性变形时, 峰值流变应力、应变速率和 变形温度之间较好地满足双曲正弦形式的 Arrhe￾nius关系, 说明其变形 受热激活 控制.在 800 ～ 1 050℃/0.2 ～ 0.002s -1变形条件下, 合金的应变敏 感系 数 m为 0.152, 其 高 温 变 形 激 活 能 Q为 376kJ·mol -1 .建立了粉末冶金 TiAl基合金的高温 变形本构方程为 : ε · = e 27.250 [ sinh( 0.00295σ)] 6.580 exp( -376000/RT) . 参 考 文 献 [ 1] KimYW.Microstructuralevolutionandmechanicalpropertiesofa forgedgammatitaniumaluminidealloy.ActaMetallMater, 1992, 40( 6 ):1121 [ 2] KimYW.Orderedintermetallicalloys:Part3.Gammatitanium aluminides.JOM, 1994, 46 ( 7) :30 [ 3] LiuCT, SchneibelJH, MaziaszPJ, etal.Tensilepropertiesand fracturetoughnessofTiAlalloyswithcontrolledmicrostructures. 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