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摘要
亚稳β钛合金具有密度低、比强度高以及成形能力好等优异的综合特征,已经在对强韧性要求极高的航空航天结构件上获得应用,用以替代传统的高强度钢,实现显著的结构减重的同时大幅度提升飞行器性能。热成形技术与热处理工艺相结合是制备高强亚稳β钛合金结构件的主要手段,而制定优化工艺的前提是对合金的变形机制形成完整的认识,进而实现合金构件的组织-性能一体化调控。同时,明晰高强亚稳β钛合金的变形机制与宏观力学性能间的关系也有助于进一步研发新型合金,满足飞行器对更高性能材料的需求。因此,本文围绕高强亚稳β钛合金变形机制及其组织调控方法,首先概述了合金的室温塑性变形机制研究进展,阐述了β基体稳定性的影响因素及其相应的变形机制演变规律,分析了α析出相的特征对位错运动的综合影响,以及由此所造成的力学性能表现。然后,总结了高强亚稳β钛合金的热变形行为与机制,分析了合金在不同相区以及不同变形阶段所对应的组织演变规律和变形机制,探讨了合金在热变形过程中的加工硬化与流变软化行为。最后,简述了高强亚稳β钛合金组织调控过程中动态回复/动态再结晶与动态相变的复杂交互作用,论述了多尺度计算模型在合金组织与性能预测方面的研究现状与发展趋势。
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单位西北工业大学; 凝固技术国家重点实验室
