再结晶态TZM合金热变形特征

再结晶态的TZM合金在室温下是脆的,因而变形困难。对合金进行冷轧和温轧要避免在完全再结晶退火。高温加工时,由于材料变软,强度降低,有利于加工变形。TZM合金的加工过程通常采用完全再结晶来细化晶粒和提高密度。通过研究再结晶态TZM合金高温变形的情况,了解再结晶退火对TZM合金组织和硬度的影响具有重要的意义。

将合金分别在1100、1200、1300、1400、1500和1600℃下退火,并保温1h,观察不同退火温度下合金的组织结构。在1100℃退火后,合金的晶粒为加工态的纤维组织,而在1600℃退火后,晶粒变成了粗大的长条状,晶粒明显长大,说明再结晶已经完成。合金的硬度随着退火温度的升高而降低,到1600℃时,材料已经明显变软。

在1600℃下对合金进行热压缩变形。压缩后的合金发生了明显的变形,其长度缩短,半径增大,中间凸起鼓形。当应变量小于5%时,应力随着应变的增加而迅速增加,加工硬化明显。当应变量小于5%时,应力增加速度变缓,加工硬化速率变低。观察合金压缩后沿轴的显微组织发现,合金的两端晶粒呈长条状,两端变形较小。而中间的晶粒呈椭圆状,中间变形较大,说明合金沿轴向变形不均匀。观察合金沿着径向的显微组织发现,合金的中心和边缘晶粒大小和形状没有太大差别,说明沿径向变形比较均匀。热压缩后合金的晶界处形成了许多与压缩方向一致的显微裂纹。合金再结晶后晶粒粗大,在某些取向不利于塑性变形的晶界处会产生很大的应力集中。当应力集中达到一定程度,就会产生裂纹。因此在加工过程中,应采用适当的去应力退火,防止裂纹产生。

TZM合金

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