亚稳态β钛合金细晶板材

超塑性成形能力

通过晶粒细化至3 μm以下，使亚稳态β钛合金在热变形中实现以晶界滑移为主导的超塑性，而非粗晶态下的准超塑性，为复杂薄壁件成形提供理想坯料。

张文瑾屹 · Kai, Wang · Qi, Xiaonan · Liu, Huihong · Ang, Li · 丁桦 · Fujii, Hidetoshi · 刘伟 · 王凯 · 张文井

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2024

具体参数

晶粒尺寸

{'zh': '<3', 'en': '<3'} μm

超塑性变形温度

{'zh': '650', 'en': '650'} °C

应变速率范围

{'zh': '1×10⁻⁴–3×10⁻³', 'en': '1×10⁻⁴–3×10⁻³'} s⁻¹

技术优势

真正超塑性

晶粒细化至3 μm以下时，变形从粗晶的准超塑性转变为以晶界滑移为主导的真正超塑性，延伸率大幅提升。

应变诱发 α 相抑制晶粒长大

变形过程中应力/应变促进α相从β基体析出，钉扎晶界，抑制晶粒长大，维持细晶组织和高变形能力。

应用场景

• 钛合金超塑性成形：以板材形式直接用于超塑性成形，无需复杂预加工。
• 复杂形状金属构件：在较低温度下即可一次成形复杂几何形状，减少焊接和机加工。
• 航空薄壁结构件：适合制造高精度薄壁结构件，如翼肋、蒙皮等。
• 细晶钛合金：晶粒尺寸稳定在3 μm以下，提供持久超塑性。
• 热加工工艺优化：揭示晶粒尺寸主导变形机制转变，指导热加工工艺窗口设计。