β熱處理對幾類鈦合金晶粒生長及片狀組織形成的影響.pdf

1、航空結(jié)構(gòu)材料由單純靜強度設(shè)計向損傷容限設(shè)計準則轉(zhuǎn)變是航空飛行器長壽命、高可靠性的現(xiàn)實需求。目前采用在現(xiàn)有鈦合金基礎(chǔ)上進行組織片狀結(jié)構(gòu)化工藝處理是獲取高損傷容限型鈦合金的主要技術(shù)途徑之一。作者以幾類典型鈦合金為研究對象，對其β晶粒生長及片層結(jié)構(gòu)形成行為進行了研究。研究結(jié)果對鈦合金片狀結(jié)構(gòu)化及損傷容限型鈦合金開發(fā)具有重要的理論指導(dǎo)意義和生產(chǎn)應(yīng)用價值。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　研究了幾類鈦合金（TA15、TB6、TC11）β晶粒生長

2、行為。結(jié)果表明，三類鈦合金在(α+β)/β相變點以上溫度固溶、水冷后TB6鈦合金基本為β組織，TA15和TC11基本為馬氏體組織；三類鈦合金均隨加熱溫度升高，β晶粒尺寸先快速增加，加熱溫度超過某一溫度（TA15約為1090℃，TB6約為890℃，TC11約為1090℃）時，β晶粒尺寸緩慢增加；三類鈦合金原始β晶粒長大規(guī)律均符合n

3、4t0.277（TB6鈦合金），D-D0=18.168t0.4105(TC11鈦合金)。
　　然后探究了單一β退火工藝對TA15、TB6、TC11鈦合金和二重β退火、三重β退火工藝對TA15鈦合金片狀組織形成的影響規(guī)律及其機制。結(jié)果表明，三種β熱處理下鈦合金均可獲得片狀組織，片狀組織以原始β晶界處形核為主，晶內(nèi)形核為輔，并沿不同位向的慣習(xí)面片狀析出生長，直至片層相互接觸；單一退火時隨冷卻速度降低，片層厚度近似線性增加，集束尺寸先快

4、速增加，后緩慢增加；二重退火后片狀組織隨二重加熱溫度升高，其α片厚度增加，α集束長寬比下降，隨二重保溫時間增加，α片厚度和α集束尺寸均增加，片狀組織局部存在由α片及α片間交叉分布的細密次生α片組成的雙片狀組織；三重退火后α集束尺寸隨加熱溫度和保溫時間升高而增加，片層厚度變化不大，與單一退火時相比，獲得相同特征參數(shù)的片狀組織所需的熱處理時間明顯降低。
　　最后研究了片狀組織特征參數(shù)對其強度、塑性的影響。結(jié)果表明，合金片狀組織室溫拉伸