搅拌摩擦加工TA5钛合金的显微组织和力学性能

• 作者: 周利 于明润 陈伟光 张自立 杜帅 刘会杰 郁炎 高福洋
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 搅拌摩擦加工 TA5钛合金 欧拉-拉格朗日耦合模拟 织构 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 404-415
• 页数: 12页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65505-X

摘要

对TA5钛合金进行搅拌摩擦加工(FSP),获得超细晶组织.为了研究搅拌摩擦加工过程中的温度分布和材料流动情况,使用欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法对加工过程进行热力耦合模拟.采用光学显微镜、扫描电镜、硬度和拉伸测试技术对合金的显微组织和力学性能进行表征.由于在加工过程中材料发生动态再结晶,因此,加工后的合金由细小等轴晶粒组成.TA5钛合金在加工过程中通过位错塞积与晶界旋转实现动态再结晶.搅拌区组织在前进侧晶粒尺寸最小,且晶粒位相差最大.在200 r/min转速下进行搅拌摩擦加工后,材料的抗拉强度最高,达到830 MPa以上,而伸长率变化不大.所测试样均在晶粒较大的搅拌区后退侧断裂,且断口处观察到细小韧窝.