Zr與Ti成分變化對TiZrAlFe合金組織性能影響.pdf

1、鈦及鈦合金密度低、比強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好、工藝性能優(yōu)異，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)、海洋艦船、生物材料、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。但鈦合金的強(qiáng)度水平明顯低于目前廣泛應(yīng)用的鋼鐵材料，限制了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)展。為克服其這一缺點(diǎn)，必須大幅度提高鈦合金的強(qiáng)度水平。本文以Ti-6Al-4Fe合金為基體，用Zr元素替代Ti-6Al-4Fe合金中的Ti，設(shè)計(jì)并制備出一系列TiZrAlFe合金，采用熱軋工藝對合金進(jìn)行軋制變形，同時(shí)采用DSC、XRD、OM、

2、SEM和力學(xué)性能測試等手段分析其微觀組織結(jié)構(gòu)和性能變化。具體研究的成分合金為：Ti-6Al-4Fe、Ti-5Zr-6Al-4Fe、Ti-10Zr-6Al-4Fe、Ti-15Zr-6Al-4Fe、Ti-20Zr-6Al-4Fe。
　　合金經(jīng)880℃軋制變形后的顯微組織的觀察和力學(xué)性能的測試結(jié)果表明，隨著Zr含量的增加，前三種合金組織中的初生α板條寬度逐漸增加，并存在細(xì)小的次生α相，另兩種合金組織為粗大的β晶粒和晶粒內(nèi)部為細(xì)小的針狀α

3、板條。合金的強(qiáng)度隨著Zr含量的增加逐漸提高，延伸率逐漸下降，合金中最高強(qiáng)度可達(dá)1522MPa，延伸率為2.68％，合金元素Zr的強(qiáng)化效果明顯。合金850℃兩相區(qū)軋制后的力學(xué)性能和顯微組織研究結(jié)果顯示，測試合金的強(qiáng)度都在1300MPa左右，延伸率較880℃熱軋后的有所提高，為8.8%-10.7%，合金的微觀形貌由雙態(tài)組織逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S組織。同時(shí)研究了經(jīng)880℃熱軋后的樣品在600℃、650℃、700℃、750℃四個(gè)溫度退火后的顯微組織變化