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钛合金具有比强度高、耐腐蚀性强等优点,被广泛应用于航天航空、兵器工业等领域,是极具潜力的轻质结构材料。在此类环境中服役时钛合金往往需要承受冲击波的作用,因此钛合金的动态力学性能以及变形行为备受关注。已有研究报道了A1元素及V元素对钛合金在动态变形条件下力学性能、变形机制及塑性失稳特性的影响。本文则将间隙元素N引入高纯钛中,研究了N元素含量变化对钛合金准静态、动态压缩力学性能、变形行为以及动态剪切失稳特性的影响。首先,以纯钛、Ti-0.02N以及Ti-0.04N三种合金为研究对象,探究其在准静态(1×10-3 S-1)和动态(3x103 s-1)变形条件下材料的压缩变形行为。结果表明三种合金都具有应变硬化及应变率强化效应。利用EBSD技术发现孪生是三种合金准静态及动态压缩条件下的重要变形机制。通过对孪生的类型进行标定,发现三种合金在准静态压缩变形过程中发生了{1012}型和{1122}型两种类型孪生,在动态压缩变形过程中发生了{1012}型、{1122}型和{1121}型三种类型孪生。随着N含量的提高,三种合金准静态、动态强度均升高,孪生类型没有发生变化,但由统计结果可知发生各类型孪生的晶粒所占比例均随N含量的升高而降低,表明随着N含量的升高,孪生行为被抑制。随后,利用“孪生Schmid因子”计算模型并应用Schmid因子等高线图分析得到三种合金在准静态和动态变形条件下各种类型孪生产生时分别对应的临界孪生Schmid因子,结果表明不论是在准静态还是动态压缩变形条件下,N含量的升高均使临界孪生Schmid因子升高,这可能是导致随着N含量的升高Ti-(0.02,0.04)wt.%N合金中孪生行为被抑制的重要原因。最后,对纯钛、Ti-0.02N以及Ti-0.04N三种合金的动态剪切失稳行为进行了研究。利用动态剪切装置进行剪切加载并采集剪切应力-时间曲线,测得动态剪切过程中最大剪切应力。通过剪切试样变形前后预制划痕的变化情况测得剪切应变,并结合剪切后显微组织观察确定临界失稳剪切应变,获得了三种合金动态剪切临界失稳条件。结果表明,在纯钛中添加N元素,显著提高了材料的最大剪切抗力,但临界剪切失稳应变明显降低。显微组织分析表明,在动态剪切条件下,三种合金都发生了绝热剪切破坏,剪切载荷直接作用区周围各类型孪生的比例均随N含量的提高而降低。