再結晶態TZM合金熱變形特徵

再結晶態的TZM合金在室溫下是脆的,因而變形困難。對合金進行冷軋和溫軋要避免在完全再結晶退火。高溫加工時,由於材料變軟,強度降低,有利於加工變形。TZM合金的加工過程通常採用完全再結晶來細化晶粒和提高密度。通過研究再結晶態TZM合金高溫變形的情況,瞭解再結晶退火對TZM合金組織和硬度的影響具有重要的意義。

將合金分別在1100、1200、1300、1400、1500和1600℃下退火,並保溫1h,觀察不同退火溫度下合金的組織結構。在1100℃退火後,合金的晶粒為加工態的纖維組織,而在1600℃退火後,晶粒變成了粗大的長條狀,晶粒明顯長大,說明再結晶已經完成。合金的硬度隨著退火溫度的升高而降低,到1600℃時,材料已經明顯變軟。

在1600℃下對合金進行熱壓縮變形。壓縮後的合金發生了明顯的變形,其長度縮短,半徑增大,中間凸起鼓形。當應變量小於5%時,應力隨著應變的增加而迅速增加,加工硬化明顯。當應變量小於5%時,應力增加速度變緩,加工硬化速率變低。觀察合金壓縮後沿軸的顯微組織發現,合金的兩端晶粒呈長條狀,兩端變形較小。而中間的晶粒呈橢圓狀,中間變形較大,說明合金沿軸向變形不均勻。觀察合金沿著徑向的顯微組織發現,合金的中心和邊緣晶粒大小和形狀沒有太大差別,說明沿徑向變形比較均勻。熱壓縮後合金的晶界處形成了許多與壓縮方向一致的顯微裂紋。合金再結晶後晶粒粗大,在某些取向不利於塑性變形的晶界處會產生很大的應力集中。當應力集中達到一定程度,就會產生裂紋。因此在加工過程中,應採用適當的去應力退火,防止裂紋產生。

TZM合金

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