《預變形對鈦合金兩相區冷卻過程中次生α相形核的影響》是依託重慶大學，由王柯擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：預變形對鈦合金兩相區冷卻過程中次生α相形核的影響
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王柯
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
同步、精細化調控鈦合金初生α相和次生α相的組織狀態，不僅是最佳化其力學性能的關鍵，也是鈦合金兩相區熱處理領域的一大難題。預變形可調控次生α相的形核過程，進而調控次生α相和初生α相的組織狀態。因此，研究預變形對鈦合金兩相區冷卻過程中次生α相形核的影響具有一定的工程和科學意義。本項目首先研究預變形對初生α相和β相含量、晶粒尺寸、位向關係和晶體缺陷等組織狀態的影響；其次，研究預變形影響次生α相幾何形貌、含量和晶粒尺寸的巨觀規律；然後，通過分析次生α相、初生α相和β相三者之間的位向關係，研究次生α相的形核位置、以及形核位置的選擇準則；最後，綜合分析預變形對次生α相形核影響的微觀機制。本項目一方面有望在鈦合金次生α相形核的晶體學條件方面取得新進展，完善鈦合金固態相變理論；另一方面為鈦合金熱處理制度的制定和新工藝的開發奠定理論基礎，促進鈦合金微觀組織精細化調控技術的發展。
結題摘要
鈦合金雙態組織由於具有良好的綜合性能，因此備受關注。雙態組織中，初生α相和次生α相的同步、精細化調控是最佳化其力學性能的關鍵，也是鈦合金兩相區熱處理領域的一大難題。預變形可調控次生α相的形核過程，進而調控次生α相和初生α相的組織狀態。因此，研究預變形對鈦合金兩相區冷卻過程中次生α相形核的影響具有一定的工程和科學意義。 本項目提出通過預變形調控初生α相和β相的組織狀態，從而調控次生α相的析出條件，進而實現初生α相和次生α相的同步、精細化調控。研究發現：（1）鈦合金等軸組織高溫變形過程中，β相承擔了大量的塑性變形，容易發生動態再結晶。應變速率增大會促進初生α相的動態再結晶的發生，但是過高和過低的溫度都會抑制動態再結晶的發生。（2）鈦合金雙態組織高溫變形過程中，次生α相和初生α相之間存在變形不均勻性，且不同形貌的α相的分布也會使得不同區域的β相具有變形不均勻性。（3）鈦合金軋制退火過程中，初生α相的再結晶機制為連續再結晶，而β相為晶界合併長大機制。這使得隨著退火溫度的升高，初生α晶粒尺寸先減小後增大，而β相晶粒尺寸逐漸增大。（4）鈦合金冷卻過程中初生α相長大和次生α相析出之間存在競爭關係，冷卻速度和保溫溫度對這種競爭行為影響顯著。（5）預變形在β相中產生大量位錯時，次生α相將從片層狀向等軸狀轉變。 本項目共發表學術論文8篇，其中SCI論文6篇。研究成果一方面在鈦合金次生α相形核的晶體學條件方面取得了新進展；另一方面為鈦合金熱處理制度的制定和新工藝的開發奠定了理論基礎，可促進鈦合金微觀組織精細化調控技術的發展。
