TC4ELI鈦合金在TC4合金的基礎(chǔ)上，降低了間隙元素C、O、N和雜質(zhì)元素Fe的含量，雖降低一些強(qiáng)度（50～100MPa），但可顯著提高韌性。TC4ELI具有較好的塑性、韌性、良好的焊接性能及低溫使用性能，已廣泛應(yīng)用于低溫工程、醫(yī)療、艦船及飛行器等重要領(lǐng)域。在艦船和飛行器等領(lǐng)域的應(yīng)用中常常涉及到?jīng)_擊載荷的作用，此類應(yīng)用中TC4ELI的動態(tài)力學(xué)性能至關(guān)重要，但目前對TC4ELI動態(tài)力學(xué)性能方面的研究報(bào)道卻很少。另外，鈦合金的性能取決于組織狀態(tài)、相的組成及分布等微觀特征，不同的組織狀態(tài)性能差異較大。因此，研究人員對不同組織狀態(tài)的TC4ELI鈦合金的動態(tài)力學(xué)性能做了進(jìn)一步研究。

實(shí)驗(yàn)材料為低間隙的Ti-6Al-4V（TC4ELI）合金，該合金的鑄錠經(jīng)多道次鍛造、熱軋制后獲得Ф12mm棒材，棒材橫截面原始組織為等軸組織。利用淬火金相法測得相變點(diǎn)Tβ為（945±5）℃。組織狀態(tài)選擇等軸、雙態(tài)（初生α相占44%）及魏氏等3種組織。TC4鈦合金在低于β相變點(diǎn)較多的兩相區(qū)變形和熱處理（750℃/1h/AC）時(shí)，可獲得等軸組織；在低于β相變點(diǎn)較少的兩相區(qū)變形和熱處理（925℃/1h/AC）時(shí)，可獲得雙態(tài)組織；當(dāng)TC4鈦合金變形開始和終了溫度都在β相區(qū)，變形量又不很大（一般小于50%）的情況下，或?qū)⒑辖鸺訜岬溅孪鄥^(qū)后較慢地冷卻下來（965℃/30min/AC）時(shí)，可獲得魏氏組織。實(shí)驗(yàn)在14.5mm分離式霍普金森壓桿（SHPB）上進(jìn)行，在熱處理后的棒材上沿軸向取Ф5mm×5㎜的圓柱體試樣，進(jìn)行動態(tài)壓縮試驗(yàn)。將試驗(yàn)后發(fā)生剪切失效破壞的試樣沿縱剖面切開，制備金相試樣，并利用Axiovert-200MAT光學(xué)顯微鏡對其進(jìn)行顯微組織觀察。試驗(yàn)結(jié)果如下：

（1）動態(tài)條件下TC4ELI合金試樣的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線分為彈性階段和塑性階段，沒有明顯的屈服平臺；3種組織狀態(tài)試樣在高應(yīng)變率下應(yīng)變強(qiáng)化效應(yīng)不明顯，表現(xiàn)出一定的應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng)。

（2）在4000s-1應(yīng)變率加載條件下，平均動態(tài)流變應(yīng)力（σ）、均勻動態(tài)塑性應(yīng)變（ε）以及沖擊吸收功（E）按等軸組織、雙態(tài)組織和魏氏組織順序依次減小，等軸組織試樣的σ、ε和E分別達(dá)到了1400MPa、0.34%和470kJ·m－3，具有較好的動態(tài)力學(xué)性能。

（3）在4000s-1應(yīng)變率加載條件下3種組織狀態(tài)的試樣均發(fā)生了剪切失效破壞，并在其縱剖面上都觀察到了一條白亮的絕熱剪切帶（ASB），裂紋沿著絕熱剪切帶由圓柱試樣的圓柱面向中心擴(kuò)展，與ASB形成和擴(kuò)展的方向一致，剪切帶與導(dǎo)致斷裂的裂紋密切相關(guān)。

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