不同應變速率下高純鈦微觀結構和織構演變.pdf

1、本文以純度為99.995％高純度多晶鈦板材為研究對象，采用配備在掃描電子顯微鏡上的電子背散射衍射和二次電子成像技術，并結合X射線衍射，系統(tǒng)表征了動態(tài)塑性變形（DPD）和準靜態(tài)壓縮（QSC）條件下不同應變量純鈦的微觀結構以及織構。并利用Zerilli-Armstrong模型理論計算絕熱溫升、理論熱擴散距離。對Zerilli-Armstrong模型參數(shù)擬合提出純鈦室溫動態(tài)塑性變形（DPD）本構方程。得到以下結論：
　?、偶冣佋趬嚎s條件

2、下變形，在低應變階段，孿生變形機制和滑移變形機制共同作用，其中孿生變形占據(jù)主導地位；在中應變-高應變階段，轉變?yōu)槲诲e滑移變形為主。其中不同應變速率下變形主導機制轉變所需應變量不同（εDPD=0.2；εQSC=0.3）。形變孿生的發(fā)生細化了初始等軸晶粒，當微結構中片層結構間距降低至臨界值后，孿生變形受到抑制，形變孿晶達到飽和狀態(tài)（其中εDPD=0.2；εQSC=0.3）。同時在DPD高應變時（ε≥0.6），還發(fā)現(xiàn)了絕熱剪切帶的存在。

3、>　?、圃贒PD純鈦中共發(fā)現(xiàn)有{2110}、{1211}、{2211}和{4211}四種類型形變孿晶存在。QSC純鈦中共發(fā)現(xiàn)有{2110}、{1211}、{2211}三種類型形變孿晶存在。變形孿晶的總體含量與應變速率有關，且相同應變量條件下，應變速率越高，形成的變形孿晶越多。其中，{1211}和{4211}孿晶的百分含量很少。{2110}拉伸孿晶在（0002）極圖上形成了圓環(huán)狀分布，{2211}壓縮孿晶則弱化了初始雙峰織構，兩者綜合作用

4、導致了圓環(huán)狀組分分布形成。
　　⑶純鈦不同應變速率織構演變過程可以分為三個階段：①雙峰織構向圓環(huán)狀分布轉變，②圓環(huán)狀分布向基面織構轉變，③基面織構強化。DPD和QSC織構演變的主要區(qū)別在于兩種變形模式下，第二階段，即圓環(huán)狀分布向基面織構轉變的開始應變量不一致（DPD開始點ε=0.2，QSC開始點ε=0.3）。DPD樣品取向分布函數(shù)（ODF）分析表明：在低應變階段，極密度最大值f(g)max保持在(φ1=0°,φ=35°,φ2=30

5、°)位置；在中應變階段，f(g)max向中心極點移動；在高應變階段，f(g)max穩(wěn)定在中心極點（φ=0°）。
　?、燃冣佋趧討B(tài)壓縮塑性變形條件下(約5×102s-1)當ε≥0.6后出現(xiàn)絕熱剪切帶，而準靜態(tài)壓縮條件下沒有剪切帶出現(xiàn)，表明純鈦中絕熱剪切帶的出現(xiàn)與高應變速率和高應變有關。隨著應變量的增加剪切帶寬度有少許增加，形成的等軸晶晶粒增大，剪切帶兩邊過渡區(qū)寬度明顯增加。顯微硬度分析結果表明，從基體到剪切帶中心硬度先減少后增大，在