近α型钛合金航空锻件宏观清晰晶形成机理及预测模型

在双相区锻造成形的某TA15钛合金模锻件表现出局部粗大的清晰晶缺陷.利用金相拼接技术及逐点统计手段对不同晶区的宏微观组织进行分析.研究发现清晰晶区域与模糊晶区域均表现为典型的双态组织.与模糊晶区域对比,清晰晶区域初生等轴α相(αp)含量略低,次生α相片层略厚且存有大量的粗大原始β晶粒,其平均尺寸可达模糊晶区域的3倍以上.对比研究表明,粗大的原始β晶粒是导致清晰晶缺陷最主要因素,依据试验分析结果给出了锻件出现低倍清晰晶的临界条件.采用模锻件同批次原材料通过热压缩试验,获得了该材料在不同变形条件下宏微观组织的变化规律,进而建立TA15钛合金原始β晶粒尺寸的预测模型,实现了低倍粗晶的可视化预测.研究表明动态相变是造成β晶粒粗化的最主要原因,是导致低倍组织出现清晰晶的根本原因.清晰晶对温度、变形量及应变速率均敏感,当其他条件一定时,变形温度越高、变形量越大及应变速率越小,出现清晰晶的倾向均比较越大.