宽应变率范围内Ti3Al合金动态再结晶热加工图构建及动态软化机制研究

本文创新性地以动态再结晶（DRX）为核心参数，构建了Ti3Al合金在高温α单相区的新型热加工图，系统揭示了α-Ti3Al相在宽应变率范围内的动态软化机制。研究发现：中低应变率下动态回复（DRV）占主导，高应变率下DRX引发显著晶粒细化；优化热加工窗口为1210-1250°C/0.22-1.28s?1，为细晶TiAl合金热塑性成形提供重要理论支撑。

　　

Highlight

基于动态材料模型（DMM），本研究以动态再结晶（DRX）为关键指标，首次建立了Ti₃Al合金在高温α单相区的热加工图，并揭示了α-Ti₃Al相在宽应变率范围内的微观结构演变规律。

Hot deformation behavior

图2显示Ti-35Al合金真应力-应变曲线呈现显著的温度/应变率敏感性：恒定应变率下流动应力随温度升高而降低，固定温度时则随应变率上升而增大。在0.001s^?1低应变率下，曲线呈现典型的三阶段特征——这可是材料"抵抗变形-软化平衡-稳态流动"的微观结构"变形日记"哦！

Discussion

应变率通过调控动态再结晶（DRX）特征显著影响能量耗散效率η。特别有趣的是，相同应变率下DRX行为也会"变脸"：低温激活孪生诱导动态再结晶（TDRX），高温则偏爱连续动态再结晶（CDRX），就像材料在不同温度下跳着不同的"结晶之舞"。

Conclusion

1. 1.

   α-Ti₃Al相具有"温度-应变率"双重敏感性，高应变率下会出现令人瞩目的不连续屈服现象；

2. 2.

   改进的热加工图显示1210-1250°C/0.22-1.28s^?1是最佳"材料锻造健身房"，既能实现晶粒细化"瘦身"，又能降低变形阻力。这些发现为设计新型细晶TiAl合金的热塑性工艺提供了"黄金配方"。