动态加载时β 钛合金马氏体相变研究①

2021-03-25钟艳梅汪冰峰张晓泳冯抗屯王海鹏雷家峰

矿冶工程 2021年1期

关键词：变形

钟艳梅，汪冰峰，，丁旭，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410083；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.西安三角防务股份有限公司,陕西西安710089； 7.中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016)

β 钛合金具有较高的比强度、比刚度和良好的耐腐蚀性,满足轻量化、长寿命、高可靠性的设计要求［1-3］,从而被广泛应用于航空航天领域［4-6］。 β 钛合金性能和使用寿命的进一步提高一直是材料科学家追求的目标,但是目前的研究主要集中于β 钛合金在准静态条件下响应［7-8］。然而,β 钛合金作为一种大型结构构件,不仅要承受准静态载荷,而且在许多情况下也要承受动态载荷,如飞机起落架［9-10］。在动态载荷下,高应变速率冲击对结构件的寿命和性能有着至关重要的影响。因此,有必要对β 钛合金的动态力学行为和微观组织进行研究。本文研究了Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β 钛合金在动态载荷下的力学响应,并讨论了应变速率对动态加载时Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β 钛合金马氏体相变的影响。

1 实验材料与方法

实验原材料为金天钛业生产的锻造状态的Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe 钛合金,其化学成分见表1。将原材料在920 ℃下保温2 h 后用水淬火,得到Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β 钛合金。处理后材料的微观结构如图1 所示,Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β 钛合金只含有单一β 相,β 晶粒平均尺寸约为600 μm。