編號(hào)：NMJS01964
篇名：Ti-6Al-4V鈦合金表面納米化機(jī)制研究
作者： 王敏； 藺成效； 馬彩霞；
關(guān)鍵詞：Ti-6Al-4V合金； 超音速微粒轟擊(SFPB)； 表面自身納米化； 機(jī)制； 顯微硬度；
機(jī)構(gòu)： 北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院；
摘要： 借助X射線衍射儀、透射電鏡及顯微硬度儀等先進(jìn)儀器,研究了經(jīng)超音速微粒轟擊(SFPB)形變熱處理Ti-6Al-4V合金表面自身納米化晶粒尺寸演化及納米化機(jī)制。研究結(jié)果表明:超音速微粒轟擊使Ti-6Al-4V合金表面獲得了納米組織,并發(fā)生顯著的加工硬化,表面顯微硬度比基體硬度提高了1倍多;隨著SFPB處理時(shí)間的延長(zhǎng),納米結(jié)構(gòu)層厚度不斷增加,晶粒尺寸逐步細(xì)化,當(dāng)SFPB處理30 min后晶粒尺寸趨于穩(wěn)定,在表層形成了晶粒尺寸約為20 nm具有隨機(jī)取向的納米等軸晶。Ti-6Al-4V合金表面自身納米化是由于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、孿晶的形成及交割共同作用的結(jié)果;在多方向載荷的重復(fù)作用下,在塑性變形區(qū)產(chǎn)生了大量的由位錯(cuò)線和高密度位錯(cuò)纏結(jié)分割的位錯(cuò)胞,并在位錯(cuò)塞集處產(chǎn)生應(yīng)力集中,進(jìn)而形成孿晶;孿晶自身相互交割和位錯(cuò)的滑移相互協(xié)調(diào),形成了細(xì)小的孿晶和胞狀組織;晶胞組織轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小多邊形亞晶;當(dāng)孿晶尺寸細(xì)化到亞納米級(jí)時(shí),位錯(cuò)的滑移起主導(dǎo)作用,最終通過(guò)位錯(cuò)的湮滅和重組形成了具有隨機(jī)取向的等軸狀納米晶粒。
