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塑性工程学报2025年第01期:激光高速应变对双态组织近α型Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织与性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张镜;张凌峰;熊毅;姚怀;罗高丽;陈雪鹏;

单位:河南科技大学材料科学与工程学院;有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心;

摘要:利用激光冲击强化使Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo (Ti80)合金表面产生严重塑性变形,借助SEM、 TEM和XRD等方法深入研究了表面严重塑性变形对Ti80合金显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:激光冲击强化使Ti80合金表面产生无相变的严重塑性变形层,表层晶粒内部产生大量位错胞、位错墙、位错缠结等晶体缺陷。此外,通过位错间的相互作用,表面粗大晶粒细化至纳米级。晶粒细化和晶粒内高密度位错严重阻碍了位错的运动,从而增加了样品的硬度和强度。与原始试样相比, LSP处理试样的表面显微硬度提高了16.5%,产生了386.4 MPa的高幅残余压应力,在不牺牲延展性的前提下提高了强度。电化学和静态浸泡实验结果表明, LSP处理后试样的自腐蚀电位增加了77.7 m V vs. SCE,腐蚀电流密度和腐蚀速率分别降低了1.358μA·cm~(-2)、 0.08 mm·year~(-1),点蚀和晶间腐蚀现象减弱。这是由于LSP处理后样品晶粒得到细化,增强了表面结构的稳定性并提供了更多钝化膜的形核位点,从而提高了Ti80合金的耐腐蚀性能。

关键词:激光冲击强化;;Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金;;微观结构;;残余应力;;力学性能;;耐腐蚀性能

基金资助:国家自然科学基金资助项目(U1804146,51801054);; 河南省高校科技创新人才支持计划(17HASTIT026)