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細化晶粒的加工-熱處理工藝及其在鈦合金上的應(yīng)用
用大塑性變形(SPD)方法細化晶粒受到關(guān)注,已有許多這方面的研究報告,但在實際應(yīng)用時,其在成本及對熱處理型合金的適用性等方面仍面臨許多困難。日本研究人員開發(fā)了可連續(xù)進行高生產(chǎn)并能細化晶粒的加工-熱處理工藝(RMA-CREO,簡稱CREO)。這種方法把棒材在高頻線圈中局部加熱、冷卻,在局部形成變形抗力低的區(qū)域,在這個區(qū)域給試樣施加扭轉(zhuǎn)力,產(chǎn)生的剪切變形使晶粒細化,細化的組織由水冷裝置進行強制冷卻以防晶粒粗化。加熱扭轉(zhuǎn)變形通過在軸向的連續(xù)移動可以進行連續(xù)的細晶化處理。種材料只要其在加熱狀態(tài)可變形就可用CREO法進行晶粒細化處理,該方法可用于鋁、鎂、鋼、不銹鋼、Ti-6Al-4V合金、銅合金等金屬材料。由于CERO法是種非接觸工藝方法,可在高溫下給予強應(yīng)變,隨后急冷,是種高的熱處理方法。以往的SPD方法往往難以適用于熱處理型合金,而CREO法可進行有的熱處理以大幅提高材料的性能。CREO處理的原理和果大致有如下3種。
是晶粒細化果,即扭轉(zhuǎn)引起剪切變形,使晶粒伸長,這種伸長變形會產(chǎn)生應(yīng)變,從而使晶粒細化。由于是短時間加熱,應(yīng)變后會得到等軸的細小再結(jié)晶晶粒。