高强β钛合金有优异的深淬透性、冷热成型性好、固溶时效处理强度高和抗腐蚀性能好等特点,广泛应用在航空航天和汽车等领域[1,2,3,4,5,6,7]
对于亚稳β钛合金,热处理工艺参数影响析出α相的形貌、尺寸、分布以及体积分数等,进而影响其拉伸性能[8,9,10]
热处理工艺参数中的固溶温度尤其重要,适当的固溶温度使合金元素均匀溶解且不引起晶粒长大,过高的固溶温度引起晶粒剧烈长大,使合金的塑性降低[11,12];在适当的温度固溶处理可通过协调α相和β相之间的比例消除或者降低合金在热加工过程中产生的不均匀性
重要的是,合金后续的时效响应也与固溶温度有密切的关系[13,14]
在热处理过程中产生的相转变和显微组织的发展,在很大程度上决定了合金的性能平衡性
因此,适当的热处理工艺是合金能否使用的关键之一
目前,许多的学者研究了亚稳β钛合金在固溶时效处理过程中析出相的演变和拉伸性能
陈强等[15]研究了固溶温度对Ti-3Al-8V-4Mo-4Cr-4Zr-2Nb-2Fe合金组织和拉伸性能的影响,发现固溶处理后合金具有中等水平强度和良好塑性,且在730~830℃间固溶温度越高合金的强度越低而塑性越好;经过固溶+460℃/6 h/AC处理的合金其强度达到1200~1500 MPa,且具有优良的塑性(断裂伸长率6%~10.5%)
但是,α/β固溶时效处理后析出的α相细小且均匀分布使合金的强度明显比β固溶处理的高,差值达300 MPa
Senopati等[16]将Ti-6Mo-6Nb-8Sn合金在900~1100℃(温度间隔100℃)固溶处理45~75 min(时间间隔15 min)后水淬,研究其对力学性能和显微组织的影响,发现固溶处理后的合金具有完全的等轴组织,且在所有的固溶条件下都观察到β相,具有较好的强度,弹性模量低于Ti-6Al-4V合金
Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn(质量分数,%)合金为一种自主设计的新型亚稳β钛合金,Mo当量为10.6,与当前的商用高强β钛合金(TB6、TB8等)的Mo当量相近
为了确定该新型合金最佳的热处理工艺,本文研究固溶温度对固溶态合金和时效态合金的显微组织和室温拉伸性能的影响
1 实验方法
将原材零级海绵钛、高纯钼、高纯铬、高纯铝、铝箔和纯锡进行两次真空自耗熔炼,得到直径为120 mm的铸锭
将铸锭在β相区开坯锻造,热轧后得到厚度为5
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“固溶温度对亚稳β钛合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn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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