不同组织状态TC4 ELI钛合金动态力学性能研究
TC4ELI钛合金在TC4合金的基础上，降低了间隙元素C、O、N和杂质元素Fe的含量，虽降低一些强度（50～100MPa），但可显著提高韧性。TC4ELI具有较好的塑性、韧性、良好的焊接性能及低温使用性能，已广泛应用于低温工程、医疗、舰船及飞行器等重要领域。在舰船和飞行器等领域的应用中常常涉及到冲击载荷的作用，此类应用中TC4ELI的动态力学性能至关重要，但目前对TC4ELI动态力学性能方面的
研究报道却很少。另外，钛合金的性能取决于组织状态、相的组成及分布等微观特征，不同的组织状态性能差异较大。因此，
研究人员对不同组织状态的TC4ELI钛合金的动态力学性能做了进一步
研究。
实验材料为低间隙的Ti-6Al-4V（TC4ELI）合金，该合金的铸锭经多道次锻造、热轧制后获得Ф12mm棒材，棒材横截面原始组织为等轴组织。利用淬火金相法测得相变点Tβ为（945±5）℃。组织状态选择等轴、双态（初生α相占44%）及魏氏等3种组织。TC4钛合金在低于β相变点较多的两相区变形和热处理（750℃/1h/AC）时，可获得等轴组织；在低于β相变点较少的两相区变形和热处理（925℃/1h/AC）时，可获得双态组织；当TC4钛合金变形开始和终了温度都在β相区，变形量又不很大（一般小于50%）的情况下，或将合金加热到β相区后较慢地冷却下来（965℃/30min/AC）时，可获得魏氏组织。实验在14.5mm分离式霍普金森压杆（SHPB）上进行，在热处理后的棒材上沿轴向取Ф5mm×5?的圆柱体试样，进行动态压缩试验。将试验后发生剪切失效破坏的试样沿纵剖面切开，制备金相试样，并利用Axiovert-200MAT光学显微镜对其进行显微组织观察。试验结果如下：
（1）动态条件下TC4ELI合金试样的真应力-应变曲线分为弹性阶段和塑性阶段，没有明显的屈服平台；3种组织状态试样在高应变率下应变强化效应不明显，表现出一定的应变率强化效应。
（2）在4000s-1应变率加载条件下，平均动态流变应力（σ）、均匀动态塑性应变（ε）以及冲击吸收功（E）按等轴组织、双态组织和魏氏组织顺序依次减小，等轴组织试样的σ、ε和E分别达到了1400MPa、0.34%和470kJ·m－3，具有较好的动态力学性能。
（3）在4000s-1应变率加载条件下3种组织状态的试样均发生了剪切失效破坏，并在其纵剖面上都观察到了一条白亮的绝热剪切带（ASB），裂纹沿着绝热剪切带由圆柱试样的圆柱面向中心扩展，与ASB形成和扩展的方向一致，剪切带与导致断裂的裂纹密切相关。
