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两相钛合金再结晶退火组织与织构演变的蒙特卡罗模拟

杨亮 魏承炀 雷力明 李臻熙 李赛毅

两相钛合金再结晶退火组织与织构演变的蒙特卡罗模拟

杨亮, 魏承炀, 雷力明, 李臻熙, 李赛毅
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  • 蒙特卡罗(MC)方法被广泛应用于模拟金属材料在退火过程中的静态再结晶行为. 在已有两相材料晶粒长大MC模型基础上, 引入形核阶段, 综合考虑再结晶晶粒吞并形变晶粒和再结晶晶粒竞争长大两种情况, 建立了退火时两相合金再结晶MC模型.结合电子背散射衍射所测 初始晶粒形貌、相成分、晶体学取向及应变储能相对值, 该模型被应用于TC11钛合金退火过程中的微观组织及织构演变模拟.结果表明, 所建模型能够较好体现退火过程中两相晶粒的形核及晶粒长大行为. 与β相相比较, α相具有较低的再结晶速率和较高的晶粒长大速率, 前者主要归结于α相较低的初始应变储能, 后者则体现了该条件下初始组织形貌、分布及两相比例对晶粒长大具有重要影响; 由于非均匀形核的影响, 模拟得到的再结晶速率变化与 假设均匀形核的Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov 再结晶方程存在明显差异.同时, 两相的基本织构特征在退火过程中无明显变化, 但织构强度增加.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB613803)和国家自然科学基金(批准号:51271204)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-26
  • 修回日期:  2013-05-30
  • 刊出日期:  2013-09-05

两相钛合金再结晶退火组织与织构演变的蒙特卡罗模拟

  • 1. 中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083;
  • 2. 广东省肇庆市质量计量监督检测所, 肇庆 526060;
  • 3. 中航商用航空发动机有限责任公司, 上海 200241;
  • 4. 北京航空材料研究院, 北京 100095;
  • 5. 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室, 长沙 410012
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB613803)和国家自然科学基金(批准号:51271204)资助的课题.

摘要: 蒙特卡罗(MC)方法被广泛应用于模拟金属材料在退火过程中的静态再结晶行为. 在已有两相材料晶粒长大MC模型基础上, 引入形核阶段, 综合考虑再结晶晶粒吞并形变晶粒和再结晶晶粒竞争长大两种情况, 建立了退火时两相合金再结晶MC模型.结合电子背散射衍射所测 初始晶粒形貌、相成分、晶体学取向及应变储能相对值, 该模型被应用于TC11钛合金退火过程中的微观组织及织构演变模拟.结果表明, 所建模型能够较好体现退火过程中两相晶粒的形核及晶粒长大行为. 与β相相比较, α相具有较低的再结晶速率和较高的晶粒长大速率, 前者主要归结于α相较低的初始应变储能, 后者则体现了该条件下初始组织形貌、分布及两相比例对晶粒长大具有重要影响; 由于非均匀形核的影响, 模拟得到的再结晶速率变化与 假设均匀形核的Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov 再结晶方程存在明显差异.同时, 两相的基本织构特征在退火过程中无明显变化, 但织构强度增加.

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