新材料及其应用

本发明提供一种针对近β钛合金低倍粗晶组织分布的预测与调控方法，其包括以下步骤：S1、在不同工艺条件下对材料进行组织测定；S2、通过统计分析不同变形工艺下的热压缩试样心部的低倍组织，得到不同条件参数下低倍粗晶产生所具有的规律性；S3、建立低倍粗晶的量化预测模型；S4、通过有限元数值模拟分析，实现近β钛合金低倍粗晶分布的可视化预测；S5、低倍粗晶的调控。本发明可以有效地预测近β钛合金低倍粗晶出现时的变形温度、应变量和应变速率，解决实际生产中低倍粗晶不可控的难题，进而可根据该方法制定更合理的变形工艺来避免低倍粗晶，使得锻件组织、性能更均匀和更稳定。

优化材料性能：通过预测和调控低倍粗晶组织分布，改善近β钛合金的力学性能和疲劳强度，满足航空航天领域对高性能材料的需求。

提高加工效率：该方法可指导热处理和加工工艺的优化，减少试错成本，缩短研发周期，提升钛合金制品的生产效率。

降低生产成本：精准调控晶粒组织分布，减少材料缺陷和废品率，降低生产成本，增强企业在高端材料市场的竞争力。

推动材料设计创新：该技术为钛合金的微观组织设计提供科学依据，促进新型钛合金材料的开发，推动材料科学与工程的技术进步。

(1)本发明建立的近β钛合金低倍粗晶组织分布的预测方法，能够有效的预测近β钛合金坯料在锻造并经后续热处理后的低倍粗晶分布规律，同时，通过提高模具温度、增加压下速度可以达到调控低倍粗晶的目的，从而提高近β钛合金的工艺质量。

(2)由于锻件局部区域的低倍粗晶导致力学性能降低，并进一步使得锻件的服役性能存有波动，存在较大的安全隐患，同时近β钛合金航空锻件对宏、微观组织的需求标准非常苛刻，对于钛合金中出现的低倍粗晶需要尽可能的减少并予以去除，故使得成材率降低，导致材料严重浪费。因此，本发明的方法可实现对近β钛合金低倍粗晶组织进行预测与调控，克服现有技术的中缺陷及技术偏见，优化成形工艺，减小低倍粗晶区域，并在提高材料的利用率和锻件性能方面具有重要意义。