亚稳β 钛合金的变形机制的研究进展
2021-04-10吴松全黄爱军
有色金属材料与工程 2021年1期
徐 迪,杨 义,吴松全,黄爱军
(上海理工大学 材料科学与工程学院,上海 200093)
亚稳β 钛合金具有高强度、低弹性模量和优异的生物相容性,因此被广泛应用于航空航天工业和生物医疗器械等多个领域[1-6],吸引了世界范围内众多研究人员的注意。
亚稳β 钛合金的变形机制与β 钛合金的有所不同。β 钛合金自β 相区淬火到室温的相组成为稳定的β 相,其在室温变形时只发生位错滑移,不会产生应力诱发相变,只有在加热或者低温变形时才会发生相变。而亚稳β 钛合金自β 相区淬火到室温的相组成为不稳定的β 相,对其进行室温变形时,除发生位错滑移外,还可能发生应力诱发α"马氏体相变(SIMα")、应力诱发ω 相变(SIω),以及{112}<111>孪生、{332}<113>孪生等[7-9]。这些变形机制通常受到β 相稳定性、变形温度、变形速率和变形量等因素的影响,导致亚稳β 钛合金的变形机制十分复杂。
本文介绍了亚稳β 钛合金的多种变形机制,以及影响变形机制的因素,并提出了该领域可能的研究方向。
1 亚稳β 钛合金常见的变形机制
1.1 滑移
滑移在金属的塑性变形过程中是一种主要的变形方式。体心立方结构是一种非密排结构,因此体心立方金属的滑移面不太稳定,通常在低温时为{112},在中温时为{110},在高温时为{123},不过它的滑移方向很稳定,总是<111>。滑移变形在亚稳β 型钛合金中是一个普遍现象,无论相稳定性系数的大小,在变形时或多或少都有1/2<111>位错滑移的参与。
亚稳β 钛合金体系在变形中存在多种变形机制,其中位错滑移会在塑性变形阶段与其他的变形产物产生相互作用。……
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