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263076072

铜虫 (小有名气)

[求助] α钛合金板材横纵向冲击性能差异大什么原因? 已有2人参与

热轧α钛合金板材,测试了不同退火态横纵向冲击韧性,650℃退火时,横向冲击功大概是纵向的两倍,这是什么原因?当然随着退火温度的升高,横向冲击降低了,纵向变化不大略有增加,差值减小了。也差了30%左右,做EBSD板材存在在T织构,织构强度也不高,极密度也就7左右,影响应该不会这么大啊,组织都是等轴α相,为啥差距这么大吗,实在找不到原因 了?网上找文献这类合金相关的很少,哪位大佬更给分析分析,金币全撒了。
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lf8025

铁虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

金属材料轧制成型应该都有纵横力学性能差异大的情况,轧制过程晶粒沿轧制方向拉长,如果垂直轧制线看是晶粒细化,实际上是沿着轧向晶粒拉长后垂直轧向是压缩,这是轧制板材或者棒材不同方向取样力学性能差异大的原因,热处理是整体性的,不会因为热处理的原因导致这个现象的。
2楼2025-02-17 17:38:57
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《草原的风》

至尊木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

个人看法仅供参考:
热轧属于热变形,虽然都是单一的α相,但是由于是多晶体,由许多晶粒组成,那么在压力加工下,每个晶粒会沿着一定的方向拉长,这样就会形成纤维组织,同时轧制是压缩变形,由于晶粒取向相对于外力轴发生转动,晶体的转动使滑移面力图转向垂直于压力轴向,结果大多数晶粒聚集到某些取向上来,从而形成变形织构。当然除滑移变形外,机械孪生、扭折等变形都能使晶粒发生取向的变化而形成变形织构。纤维组织可使纵横方向上的力学性能差异达一倍以上,变形织构也会造成这样的差异,如果组织的这种差异互相叠加,那么达到两倍以上也就不奇怪了。
另外,如果变形后又进行了退火的热处理,那么,具有退火织构组织的材料的金相组织观察为等轴的晶粒,但他们的取向又是一致的,即并没有完全消除变形织构。
稀里糊涂是最高境界
3楼2025-02-19 07:56:14
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263076072

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 《草原的风》 at 2025-02-19 01:56:14
个人看法仅供参考:
热轧属于热变形,虽然都是单一的α相,但是由于是多晶体,由许多晶粒组成,那么在压力加工下,每个晶粒会沿着一定的方向拉长,这样就会形成纤维组织,同时轧制是压缩变形,由于晶粒取向相对于外 ...

感谢回复,晶粒形状因素考虑过(低温退火时未发生完全再结晶,轧制方向的纤维带状组织还没消除,横向是等轴组织),横向冲击时,带状组织晶界更多,裂纹扩展需要更多的能量,随着退火温度的升高,纵向组织已经完全等轴化了,但是横纵向冲击性能还是差了30%左右,可能造成这部分差异的原因是织构的影响?等于两者是织构和晶粒形状的同时作用。
4楼2025-02-19 15:09:00
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263076072

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by lf8025 at 2025-02-17 11:38:57
金属材料轧制成型应该都有纵横力学性能差异大的情况,轧制过程晶粒沿轧制方向拉长,如果垂直轧制线看是晶粒细化,实际上是沿着轧向晶粒拉长后垂直轧向是压缩,这是轧制板材或者棒材不同方向取样力学性能差异大的原因 ...

感谢回复,热处理后,纵向组织已经完全等轴化了,带状组织消除了,但是横纵向冲击还是存在差异
5楼2025-02-19 15:11:21
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《草原的风》

至尊木虫 (职业作家)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 263076072 at 2025-02-19 15:09:00
感谢回复,晶粒形状因素考虑过(低温退火时未发生完全再结晶,轧制方向的纤维带状组织还没消除,横向是等轴组织),横向冲击时,带状组织晶界更多,裂纹扩展需要更多的能量,随着退火温度的升高,纵向组织已经完全 ...

冲击韧度是一种对显微组织十分敏感的力学性能指标,比强度、硬度、塑性等力学性能指标敏感的多,材料的内部结构缺陷、显微组织的微小变化都显著影响冲击韧度。纤维组织、变形织构的微小变化会引起冲击韧度的显著变化。叠加的影响因素可不是1+1=2,可能是1+1>2,甚至于是1+1>3,即使经过完全的热处理也不能彻底消除。
另外,您的回复说:“……横向冲击时,带状组织晶界更多,裂纹扩展……”,需要说明的是:α钛合金只有α单一相,不会出现“带状组织”的。
稀里糊涂是最高境界
6楼2025-02-20 23:27:58
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