TB6钛合金模锻件低倍组织局部粗晶形成机理及预测

来源：机械工程学报杂志2024年第8期北京时间：

作者：张禹森, 陈雷, 刘胜杰, 胡峻华, 张启飞, 崔明亮, 胡建良, 金淼

单位：1. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;2. 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司 德阳 618013

摘要：经α+β两相区变形及退火后的TB6钛合金模锻件低倍组织局部区域显现出了粗晶缺陷。通过热模拟试验，结合微拉伸及扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、背散射电子衍射仪(Electron black-scattered diffraction,EBSD)等微观分析手段，分析对比低倍组织中粗、细晶区的显微特点及力学性能，探讨低倍粗晶形成机理，提出低倍粗晶显现的工艺判据并建立预测模型。结果表明，低倍粗晶主要分布在变形温度低且变形程度大的金属剧烈流动区域，与细晶材料相比，粗晶使得屈服强度降低，但伸长率和抗拉强度提高。经两相区加热后，锻件转运过程中表面温度降低，温降导致表面区域温度不均，在大变形速率下，表面圆弧区域软化程度差别较大，易发生部分动态再结晶，产生晶界角较大的动态再结晶晶粒(β相)。退火后，该动态再结晶晶粒通过晶界迁移实现对周边产生的晶界角较小的静态再结晶晶粒的吞并，形成粗晶。变形温度(T)越低，变形量越大且不超过临界值时，低倍粗晶越容易显现。建立T与εf间的量化关系；以εf为判据，通过二次开发建立有限元子程序，实现锻件低倍粗晶分布的可视化预测。

关键词：TB6钛合金,低倍粗晶,形成机理,再结晶,可视化模型；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52075474,51675467)。