亚稳β钛合金具有较高的比强度、疲劳强度以及优异的耐蚀性、生物相容性和易成型性,在航天航空、海洋工程、生物医学以及汽车工业等领域得到了广泛的应用[1~5]
固溶处理主要影响亚稳β钛合金中α相的形貌、分布与体积分数等,且α相的存在可提高其强度[6~8]
因此,控制α相的析出对于调控合金的性能极为重要
亚稳β钛合金中有足量的β稳定元素,因此当固溶温度高于β相变点(Tβ )时合金保持单一的β相组织,但是固溶温度过高则使β相长大而显著降低合金的强度[9, 10]
当固溶温度略低于Tβ 时则有α相的析出,可显著提高合金的强度[11~13]
但是,进一步降低固溶温度则使合金元素固溶不充分,反而不能提高合金的强度
亚稳β钛合金的力学性能与其显微组织密切相关,且其显微组织对固溶温度十分敏感,因此选择适当的固溶处理工艺对调控亚稳β钛合金的力学性能极为重要[14~17]
本文选取不同的固溶温度对一种新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Zr钛合金进行热处理,研究固溶温度对其组织和性能的影响
1 实验方法
实验用合金为根据d-电子合金设计法[18]设计的Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr合金,用真空自耗熔炼两次得到直径为160 mm的原始铸锭,化学成分列于表1
用金相法测得该合金的相变点为790±5℃
将铸锭在β单相区锻造,得到原始板材
图1a给出了合金的锻态显微组织,图1b给出了锻态合金的XRD谱
可以看出,锻态组织为单一β相,且由于锻造温度处于β单相区,晶粒较为粗大且在部分晶粒内部出现大量的滑移带
这些滑移带,是在锻造过程中晶粒塑性变形产生的
Table 1
表1
表1Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr合金的化学成分
Table 1Chemical composition of Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr alloy (mass fraction, %)
Al
Mo
V
Cr
Zr
Ti
3.74
5.60
1.85
4.82
2.09
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“固溶温度对Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr钛合金的组织和拉伸性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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