1、空間飛行器在長期服役過程中受到太空中極其惡劣的環(huán)境影響，導致大量的關(guān)鍵零部件損傷或失效。因此，空間技術(shù)的發(fā)展要求航空結(jié)構(gòu)材料應具有保持結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性、較高的強度、良好的塑性、韌性、耐腐蝕以及耐高溫性能。鋯合金具有小的熱中子吸收截面、良好耐蝕性能以及在輻照環(huán)境中具有長期尺寸穩(wěn)定性，被認為是一種潛在的航空結(jié)構(gòu)材料。為了滿足航空結(jié)構(gòu)材料的高強度要求，近年來發(fā)展了一系列高強度ZrTiAlV合金。本文主要研究了ZrTiAlV合金的熱變形行為、熱變

2、形對ZrTiAlV合金相變的作用以及應力誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變對ZrTiAlV合金拉伸性能的影響。
　　具有粗大β相晶粒的47Zr-45Ti-5Al-3V合金在熱變形過程中，流變曲線可以分成三類：A型曲線出現(xiàn)在低溫高應變速率條件下，合金僅發(fā)生動態(tài)回復；B型曲線出現(xiàn)在高溫且應變速率為10-1s-1條件下，表現(xiàn)出現(xiàn)應力降和二次屈服現(xiàn)象，并伴隨著動態(tài)回復和動態(tài)再結(jié)晶過程；C型曲線出現(xiàn)在高溫低應變速率條件下，表現(xiàn)出典型的動態(tài)再結(jié)晶特征。合金熱變形

3、過程中的形變激活能已計算，其值在155.8~186.6kJ/mol范圍內(nèi)變化。
　　對于具有不同初始β晶粒尺寸的47Zr-45Ti-5Al-3V合金的熱變形行為，低溫高應變速率時，細晶和粗晶合金的流變曲線在變形初期階段都展現(xiàn)出顯著的應力降現(xiàn)象，但粗晶的應力降幅度要比細晶高，合金僅僅發(fā)生動態(tài)回復；高溫低應變速率時，流變曲線展現(xiàn)出典型的動態(tài)再結(jié)晶特征。細晶和粗晶的峰值應力都隨變形溫度的增加和應變速率的降低而降低，在給定的變形溫度和應變

4、速率，粗晶合金的峰值流變應力顯著高于細晶合金?；跓峒庸D分析，細晶合金最優(yōu)熱加工參數(shù)是850?C和10-3s-1，而粗晶合金是950?C和10-3s-1。
　　對于具有片狀初始α相組織的47Zr-45Ti-5Al-3V合金的熱變形行為，在α+β相區(qū)，流變曲線表現(xiàn)出連續(xù)流變軟化現(xiàn)象；流變軟化程度隨著應變速率的增加先降低再增加；在高溫低應變速率變形時，熱變形機制主要是片狀α相的球化；低溫高應變速率變形時，熱變形機制主要是流變局部剪切

5、帶。在β單相區(qū)，低溫高應變速率變形時，合金的熱變形機制是β相動態(tài)回復；而高溫低應變速率變形時，合金熱變形機制是β相動態(tài)再結(jié)晶。
　　在熱變形過程中，具有片狀初始α相47Zr-45Ti-5Al-3V合金發(fā)生了α→β相的轉(zhuǎn)變。在550℃變形時，β相的體積分數(shù)隨著應變速率的增加而增加；在600和650?C變形時，β相的體積分數(shù)隨著應變速率的增加先降低然后逐漸增加。與變形前相比，變形后β相的體積分數(shù)要比變形前高。熱變形促進了有片狀初始α相

6、47Zr-45Ti-5Al-3V合金的α→β相轉(zhuǎn)變。
　　51.1Zr-40.2Ti-4.5Al-4.2V合金從β單相區(qū)淬火后獲得亞穩(wěn)態(tài)β相組織。在室溫拉伸過程中，合金將發(fā)生應力誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變，應力誘發(fā)馬氏體的含量隨應變速率和初始β相晶粒尺寸的增加而降低。應力誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變對51.1Zr-40.2Ti-4.5Al-4.2V合金拉伸性能有明顯影響，隨應變速率和初始β相晶粒尺寸的增加，應力誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變的觸發(fā)應力增加，而抗拉強度逐漸降