用大塑性變形(SPD)方法細(xì)化晶粒受到關(guān)注抓艳,已有許多這方面的研究報(bào)告,但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)娜饵,其在成本及對(duì)熱處理型合金的適用性等方面仍面臨許多困難关划。日本研究人員開(kāi)發(fā)了可連續(xù)進(jìn)行高效生產(chǎn)并能細(xì)化晶粒的加工-熱處理工藝(RMA-CREO小染,簡(jiǎn)稱(chēng)CREO)。這種方法把棒材在高頻線(xiàn)圈中局部加熱贮折、冷卻裤翩,在局部形成變形抗力低的區(qū)域,在這個(gè)區(qū)域給試樣施加扭轉(zhuǎn)力调榄,產(chǎn)生的剪切變形使晶粒細(xì)化岛都,細(xì)化的組織由水冷裝置進(jìn)行強(qiáng)制冷卻以防晶粒粗化。加熱扭轉(zhuǎn)變形通過(guò)在軸向的連續(xù)移動(dòng)可以進(jìn)行連續(xù)的細(xì)晶化處理振峻。一種材料只要其在加熱狀態(tài)可變形就可用CREO法進(jìn)行晶粒細(xì)化處理,該方法可用于鋁择份、鎂扣孟、鋼、不銹鋼荣赶、Ti-6Al-4V合金凤价、銅合金等金屬材料。由于CERO法是一種非接觸工藝方法拔创,可在高溫下給予強(qiáng)應(yīng)變利诺,隨后急冷,是一種高效的熱處理方法剩燥。以往的SPD方法往往難以適用于熱處理型合金慢逾,而CREO法可進(jìn)行有效的熱處理以大幅提高材料的性能。CREO處理的原理和效果大致有如下3種灭红。
一是晶粒細(xì)化效果侣滩,即扭轉(zhuǎn)引起剪切變形,使晶粒伸長(zhǎng)变擒,這種伸長(zhǎng)變形會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變君珠,從而使晶粒細(xì)化。由于是短時(shí)間加熱娇斑,應(yīng)變后會(huì)得到等軸的細(xì)小再結(jié)晶晶粒策添。
二是提高固溶效果材部,即加熱和CREO的扭轉(zhuǎn)應(yīng)變引起原子間間距擴(kuò)大而促進(jìn)固溶,實(shí)現(xiàn)固溶強(qiáng)化唯竹。
三是結(jié)晶方向的控制效果乐导,即對(duì)于主滑移面(0001)有強(qiáng)的各向異性的HCP鈦合金等,可通過(guò)CREO處理給予所定角度一定的織構(gòu)而控制這種材料的各向異性摩窃。研究人員通過(guò)對(duì)純鈦兽叮、Ti-6Al-4V、β鈦合金等的CREO處理猾愿,確認(rèn)了這種方法可細(xì)化鈦的晶粒鹦聪。如對(duì)純鈦進(jìn)行CREO處理,其晶恋倜兀可由20~100μm細(xì)化到2~20μm泽本。研究人員還將經(jīng)CREO處理的直徑19mm的純鈦棒材通過(guò)鍛造成形為半徑約90mm、厚度約3mm的圓盤(pán)姻僧。研究表明规丽,鍛造成形可進(jìn)一步細(xì)化晶粒,提高其性能撇贺。綜上所述赌莺,這種RMA-CREO方法是一種可期待量產(chǎn)的實(shí)用型細(xì)化晶粒的加工-熱處理工藝。