熱處理對高強(qiáng)β鈦合金板材組織及性能影響的研究.pdf

1、鈦合金具有比強(qiáng)度高、優(yōu)異的抗腐蝕性及耐高低溫等性能，成為航空航天領(lǐng)域極具應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Φ慕Y(jié)構(gòu)材料。與α+β型鈦合金相比較，β型鈦合金具有更優(yōu)異的深硬化能力和冷熱加工性能及易鍛造性，適合用來制作板材及大型結(jié)構(gòu)鍛件等。隨著β型鈦合金在航空航天事業(yè)的快速發(fā)展，各國對新型的高強(qiáng)β鈦合金的開發(fā)越來越重視。本文以新型β型Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe合金為研究對象，研究不同熱處理工藝對高強(qiáng)β鈦合金顯微組織及力學(xué)性能的

2、影響。
　　通過對軋制溫度為790℃和870℃的高強(qiáng)鈦合金板材進(jìn)行固溶處理，發(fā)現(xiàn)合金在(α+β)兩相區(qū)和β單相區(qū)固溶后具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)異的塑性。在相變點(diǎn)以下固溶時，晶界處析出初生α相，限制β晶粒的長大，隨著固溶溫度升高至相變點(diǎn)以上β單相區(qū)，具有強(qiáng)化效果的初生α相消失，且單一的β相晶粒尺寸較大，合金在兩相區(qū)固溶后的強(qiáng)度與塑性的匹配明顯強(qiáng)于單相區(qū)固溶。
　　高強(qiáng)鈦合金板材在400℃～600℃時效處理過程中，在β基體內(nèi)析出細(xì)小彌

3、散的次生α相，顯著的提高了合金的強(qiáng)度，次生α相的體積分?jǐn)?shù)隨著時效溫度的升高逐漸減少，而次生α相的尺寸則逐漸增加，使合金的強(qiáng)度隨時效溫度的升高而降低，塑性則相反，隨時效溫度的升高而增加。
　　通過對軋制溫度為790℃和870℃的高強(qiáng)鈦合金熱處理后的性能的對比，發(fā)現(xiàn)合金板材在(α+β)兩相區(qū)固溶及不同溫度時效處理后的強(qiáng)度與塑性匹配要明顯優(yōu)于β單相區(qū)固溶及時效后的性能，因此固溶溫度適合選擇在兩相區(qū)；對于軋制溫度分別為790℃和870℃的