合金元素Cr與熱處理工藝對粉末冶金TC4組織及性能影響的研究.pdf

1、Ti-6Al-4V(TC4)鈦合金具有良好的綜合力學(xué)性能，被廣泛的應(yīng)用于航空航天、石油化工、船艦汽車等各個領(lǐng)域。本文主要通過致密度分析、硬度分析、金相組織分析、XRD分析、TEM分析及斷口形貌分析等方法，比較了冷等靜壓(CIP)+真空燒結(jié)法和冷等靜壓+真空燒結(jié)+熱等靜壓法(CHIP)的優(yōu)劣，研究了不同含量的 Cr元素對 TC4合金組織與性能的影響，并對 Ti-6Al-4V-2Cr合金進(jìn)行熱處理，優(yōu)化出最佳的熱處理工藝。
　　本研究

2、表明：CIP+真空燒結(jié)法制備的 TC4鈦合金致密度較低，較多的不規(guī)則孔隙。與 CIP+真空燒結(jié)法相比，由 CHIP法制備的 TC4合金組織更加致密，抗拉強度更高、塑性更好。優(yōu)化出的燒結(jié)溫度為：真空燒結(jié)溫度1300℃，熱等靜壓溫度940℃。隨著 Cr元素的增加，TC4合金的致密度逐漸降低。在高溫?zé)Y(jié)過程中，合金元素 Cr并未與 Ti元素發(fā)生共析反應(yīng)，可避免生成脆性共析相TiCr2。當(dāng) Cr元素的含量逐漸增加時，合金的抗拉強度、抗壓強度逐漸

3、增大，延伸率逐漸下降。TC4合金的拉伸斷口具有較多韌窩和少量解理面，屬于解理+韌窩的―混合型‖斷裂。分析合金的抗拉強度、延伸率及斷口形貌可知，由 CHIP法制備的 Cr含量為2％的 TC4合金具有較好的抗拉強度，同時具有一定的塑性，綜合力學(xué)性能較好。選取不同的固溶溫度、時效溫度和時效時間對 Ti-6Al-4V-2Cr鈦合金進(jìn)行固溶時效處理。試驗結(jié)果表明：當(dāng)其它熱處理工藝參數(shù)一定時，隨著固溶溫度的升高，Ti-6Al-4V-2Cr鈦合金的抗