目前，，，高温钛合金的开发重要是Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系合金，，，由于合金中含有较少的β不变元素，，，故称其为近α合金[1]。。。钛合金拥有一系列的利益，，，例如：：密度小、强度高、耐腐烛、抗氧化性和使用温度高档[2-3]，，，宽泛利用于航空、医学和体育器材等领域。。。Ti60合金是在IMI834合金基础上提高Si元素含量，，，增添Ta元素设计而成的一种新型近α型高温钛合金，，，它是先进航空发起机中高温部件的备选资料[4]。。。

硅在Ti60合金中的存在方式有两种：：硅固溶在基体中、以硅化物的状态析出。。。Ti60合金为近α型合金，，，A1是钛合金中最为重要的合金化元素，，，为最大限度阐扬A1的固溶强化作用，，，预防因A1过量而引起合金脆化，，，通常需将A1含量节制在6%。。。高温钛合金的热不变性一向是一个热点的话题，，，钛合金在高温环境下，，，其力学机能显著降低[5]。。。Ti60合金由于含有较多的Si元素，，，在600℃及以上温度拥有好的蠕变个性和高温抗热个性，，，越来越受到器重[6-8]，，，在体育器材等方面利用宽泛。。。鉴于此，，，本文以体育器材用的Ti60合金铸件进行等温压缩试验，，，钻研该合金在960～1110℃和应变率0.001～10.0s-1下的资料个性，，，从而分析体育器材用Ti60合金的高温塑性机能和微观组织变动。。。

1、尝试资料及步骤

以直径为300mm的体育器材用Ti60钛合金棒料铸件为例，，，其名义成分如表1所示。。。

Ti60合金试件的微观组织如图1所示，，，其组织重要由α+β的双相区组成，，，晶粒巨细杂乱无章，，，纵横交错。。。Ti60合金的β相转变温度为1049℃。。。试件的热压缩试验在Gleeble-3800试验机上进行，，，设定温度区间960～1110℃，，，变动增量30℃，，，应变率0.001～10.0s-1，，，加热速度5℃/s。。。

合金试件的装置方向与压缩轴的轴向方向平行，，，通过贴在合金试件中央面上的热电偶来丈量合金试件的温度。。。试件在每次压缩试验实现后，，，进行急剧淬火处置，，，用光学显微镜DFC320观察合金的组织。。。

2、尝试了局及分析

2.1本构方程

合金的本构方程可暗示成

式中：：σ为流变应力MPa；α、A和n为资料参数；Z界说为

式中：：ε觶为应变率；Q为表观活化能；R为空气常数；T为绝对温度。。。

由(1)、(2)可推导得

表观活化能Q表白式为

常数α可由lnε觶和lnσ峰的曲线近似求得，，，如图2所示，，，大体确定α的值，，，在两相区为0.010，，，单相区为0.021。。。

同样，，，通过绘制lnsinh(ασ)和1/T的曲线可得到合金的表观活化能，，，如图3所示。。？煽闯，，，Ti60合金在两相区和单相区的表观活化能为648、179kJ/mol，，，造成这种数值差距的原因是分歧相区的变形大局分歧，，，片状α组织的动态球化作用是α+β相区活化能高的原因。。。

对于β相区的热变形，，，其活化能为179kJ/mol，，，比β-Ti的自扩散稍大，，，原因是合金中溶质原子的扩散作用，，，同时也注明在β相区位错是重要的变形大局。。。

图4、5反映了lnZ和lnsinh(ασ)别离在α+β和β相区的关系，，，得到n和A在α+β和β相分辨别为2.47，，，5.04×1025和3.10，，，5.45×1025。。。

所以能够得到Ti60合金在α+β和β相区的本构方程别离为：：

2.2合金微观组织

合金的塑性重要由两相区的σ和β的晶粒决定，，，50∶50的α和β比例是最梦想的情况。。。图6为变形温度990℃和应变率0.001s-1，，，α相含量为60%时的合金组织相图。。？煽闯，，，晶粒各相称大，，，此时合金的力学机能较好。。。

图7给出了应变为0.6，，，分歧温度下合金试件的应变率和流动应力的关系曲线。。？芍，，，合金的流动应力随应变率的增大而增大；在应变率一按时，，，温度越高，，，合金流动应力越小。。。

3、结论

(1)α+β相区和β相区的表观活化能别离为648、179kJ/mol，，，原因是α+β相区片状α组织的动态球化作用更剧烈。。。

(2)流动应力随应变率的增大而增大；变形温度越高，，，流动应力越小。。。

参考文件:

[1] 贾蔚菊，，，曾卫东，，，张尧武，，，等 ． 热处置对 Ti60 合金组织及机能的影响 [J]． 中国有色金属学报，，， 2010 ，，， 20(11) ：： 2136-2141．

[2] 田宏杰，，，郭鸿镇，，，赵张龙，，，等 ． 变形温度对 Ti2AlNb/Ti60 双合金焊接头组织机能的影响 [J]． 热加工工艺，，， 2013 ，，， 42(1) ：：20-26．

[3] 程 军，，，毛 勇 ．Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe 合金高温力学机能钻研[J]． 热加工工艺，，， 2012 ，，， 41(22) ：： 9-12．

[4] 赵 亮，，，刘建荣，，，王清江，，，等 ． 析出相对 Ti60 钛合金蠕变和悠久机能的影响 [J]． 资料钻研学报，，， 2009 ，，， 23(1) ：： 1-5．

[5] 赵永庆 ． 高温钛合金钻研 [J]． 钛工业进展，，， 2001(1) ：： 33-39．

[6] Suwarno S．Microstructure and hydrogen storage properties of as-cast and rapidly solidified Ti-rich Ti-V alloys [J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China ，，， 2012 ，，， 34(21) ：： 1831-1838．

[7] 丁蓓蓓，，，李伯龙，，，韩 鹏，，，等 ．Nd 对一种近 α 型高温钛合金热不变性的影响 [J]． 热加工工艺，，， 2011 ，，， 40(18) ：： 4-7．

[8] 石卫民，，，魏寿庸，，，王鼎春，，，等 ．Ti60 钛合金大棒材的显微组织及力学机能 [J]． 中国有色金属学报，，， 2010 ，，， 20(1) ：： 75-78．