熱處理工藝對(duì)新型高強(qiáng)β鈦合金組織和性能的影響.pdf

1、β鈦合金由于具有高的時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)、優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性匹配以及淬透性好等優(yōu)點(diǎn),已成為超高強(qiáng)鈦合金的理想選擇。本文以一種自主研發(fā)的新型β鈦合金為研究對(duì)象,按照兩種不同類型的熱處理工藝分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探討不同熱處理工藝對(duì)該合金組織與力學(xué)性能的影響。利用OM、SEM、TEM、X射線衍射儀和電子拉伸機(jī)等手段分析了該合金經(jīng)固溶+時(shí)效處理以及熱軋態(tài)直接時(shí)效處理后的顯微組織、斷口掃描以及室溫拉伸性能。從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度出發(fā),分析討論不同熱處理工藝下該合金

2、的時(shí)效強(qiáng)化特征,探究該合金最佳熱處理工藝制度。
　　實(shí)驗(yàn)測(cè)定出該合金的相變點(diǎn)為705±5℃,并在相變點(diǎn)上、下進(jìn)行不同溫度和冷卻方式的固溶處理,結(jié)果表明,在相變點(diǎn)上固溶處理后得到單一的等軸β相,相變點(diǎn)以下固溶處理后β基體上析出短棒狀和顆粒狀的α相,而冷卻方式對(duì)該新型β鈦合金固溶處理后組織的影響不大。
　　研究發(fā)現(xiàn),合金經(jīng)固溶+時(shí)效處理,合金拉伸強(qiáng)度均隨固溶溫度的升高而逐漸提高,720℃固溶+時(shí)效12h后其拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大,且塑

3、性較好,溫度繼續(xù)升高,合金的抗拉強(qiáng)度下降。720℃固溶處理為該合金的最佳固溶溫度。720℃固溶處理后,隨著時(shí)效溫度的降低,該合金的強(qiáng)度和硬度顯著升高,塑性明顯降低,400℃時(shí)效12h后其抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1430MPa以上,但延伸率只有6.74％,而440℃時(shí)效時(shí)合金強(qiáng)度高塑性較好。720℃固溶水冷+440℃時(shí)效12h為該合金較為理想的固溶+時(shí)效熱處理工藝,其室溫拉伸性能為:Rm=1411.5MPa、Rp0.2=1297.5MPa、A=11