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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 压力加工 » α钛合金板材横纵向冲击性能差异大什么原因？
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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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1楼 2025-01-07 16:36:19
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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。
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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。
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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。
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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
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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。
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稀里糊涂是最高境界
6楼2025-02-20 23:27:58
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