邓丽萍， 汪冰峰，， 刘若愚， 张晓泳， 樊 凯， 冯抗屯， 谢 静， 王海鹏， 雷家峰

(1.中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙410083； 2.中南大学 粉末冶金国家重点实验室,湖南 长沙410083； 3.湖南金天钛业科技有限公司,湖南 常德413000；4.中航飞机起落架有限公司,湖南长沙410200；5.中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司,四川德阳618000；6.西安三角防务有限公司,陕西 西安710089； 7.中国科学院金属研究所,辽宁 沈阳110016)

钛合金具有低密度、高强度、耐腐蚀和抗冲击性等优异性能,被广泛应用于汽车和航空航天等领域,其中钛铝合金是制造发动机涡轮叶片等的理想材料［1-3］。涡轮叶片等在服役过程中不可避免受到冲击载荷的作用［4］。 研究钛合金在不同应变率下的力学性能［5］,了解其在高应变率下的变形和破坏机理［6］,不仅可以为进一步改善合金性能提供参考,而且可以拓展钛合金的应用范围。 本文研究了Ti-20Zr-20Al 钛合金在动态加载下的微观组织、力学性能及断裂机制,可为抗冲击新型钛合金的工程化制备及应用提供理论及技术支撑。

1 实 验

1.1 实验材料

实验原料采用工业级纯度的海绵钛(Ti)、海绵锆(Zr)和99.9%纯铝(Al)。 首先按照合金中各元素的熔点和含量对金属原料进行合理布料,将原料混合物压制成短棒状的电极块,然后将这些棒状电极块焊接成自耗电弧炉的电极。 在真空自耗电弧炉中抽真空进行熔炼,得到Ф180 mm 的钛合金铸锭。 合金化学成分(质量分数,%)为Ti-20Zr-20Al。 为确保合金成分的均匀性,取尺寸为Ф40 mm × 30 mm 的铸态样品在1 000 ℃下保温10 h,空冷,得到实验材料。……