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摘要
针对近β型Ti-4.5Mo-5.1Al-1.8Zr-1.1Sn-2.5Cr-2.9Zn新型钛合金,研究了轧制及热处理2种状态下材料的动态力学性能及其失效行为。结果表明,经880℃多道次轧制,获得由β相基体及"等轴+条状"非均匀分布的α相组成的双态组织;经895℃保温0.5 h炉冷热处理后,其组织则由β相及完全等轴化的α相构成。3100～3800 s-1不同应变率条件下的动态压缩试验结果表明,轧制态钛合金较热处理态钛合金的动态抗压缩强度高出200～400 MPa,最高可达2133 MPa,但其临界断裂应变则明显较低,最高仅10.8%;热处理后,虽然动态抗压缩强度有所下降,但临界断裂应变最高可达23.6%,表现出良好的强塑性匹配特性。进一步研究发现,轧制态钛合金高的位错密度及非均匀的组织分布特征,导致其在动态压缩过程中出现分叉的绝热剪切带,断口呈现出平滑区及韧窝区2种特征,表明其断裂机制为脆性断裂+韧性断裂;而热处理态钛合金断口则以韧窝区为主,表明其断裂机制为韧性断裂。相关研究为该新型合金的工程化制备及应用提供了理论及技术支撑。
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