砂型鑄造與熔模鑄造BT20鈦合金組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、本文分別在鋯英砂型及熔模型殼內(nèi)澆注BT20鈦合金。采用多種工藝對兩鑄型內(nèi)所獲鑄件試樣進(jìn)行熱處理,并對其鑄態(tài)及熱處理后試樣進(jìn)行拉伸測試,在OM及SEM下進(jìn)行組織觀察。
　　對兩鑄型內(nèi)所獲BT20鑄件不同壁厚處鑄態(tài)晶粒度及α層片寬度作對比發(fā)現(xiàn),鑄型種類及壁厚差異對BT20鈦合金組織影響很大。由于鋯英砂型中鑄件以更高速度冷卻,其組織更為細(xì)小,鑄件不同壁厚處蓄熱及散熱環(huán)境也不同,故同一鑄件薄壁處組織也更細(xì)。
　　對BT20合金空冷組

2、織研究發(fā)現(xiàn),在α+β相區(qū)空冷時(shí),初生α相隨溫度升高減少,轉(zhuǎn)變組織中次生α相寬度增大,且壁厚變化對其不產(chǎn)生作用。而對BT20合金試樣爐冷處理時(shí),爐冷溫度升高會(huì)導(dǎo)致α層片的持續(xù)粗化、α集束中層片數(shù)量的減少以及其集束特征的減弱,越來越多的α層片變?yōu)榘魻钌踔恋容S狀,壁厚因素導(dǎo)致的α層片寬度差異也隨溫度升高而越發(fā)不明顯,在β單相區(qū)的爐冷的BT20合金各壁厚處試樣的α層片寬度已幾乎無差異,且α集束特征幾乎消失。
　　熱處理后性能表明,對兩鑄型

3、下的BT20合金進(jìn)行空冷時(shí),空冷溫度處在α+β兩相區(qū)上段將會(huì)使性能很差,因?yàn)榇藭r(shí)組織由少量構(gòu)不成集束的初生α相及β轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成,該種組織大大降低BT20合金延伸率,而β單相區(qū)空冷后既有較高強(qiáng)度,也保持了一定延伸率。對BT20合金進(jìn)行爐冷處理時(shí),其強(qiáng)度較低而延伸率高。α+β兩相區(qū)的處理對其性能影響小,但β單相區(qū)爐冷會(huì)稍微降低其強(qiáng)度,并使延伸率迅速下降。而β單相區(qū)保溫后的水冷,將使BT20鈦合金的抗拉強(qiáng)度較爐冷試樣高出30％以上,但其延伸率