高強β鈦合金有優異的深淬透性、冷熱成型性好、固溶時效處理強度高和抗腐蝕性能好等特點,廣泛應用在航空航天和汽車等領域[1,2,3,4,5,6,7]
對于亞穩β鈦合金,熱處理工藝參數影響析出α相的形貌、尺寸、分布以及體積分數等,進而影響其拉伸性能[8,9,10]
熱處理工藝參數中的固溶溫度尤其重要,適當的固溶溫度使合金元素均勻溶解且不引起晶粒長大,過高的固溶溫度引起晶粒劇烈長大,使合金的塑性降低[11,12];在適當的溫度固溶處理可通過協調α相和β相之間的比例消除或者降低合金在熱加工過程中產生的不均勻性
重要的是,合金后續的時效響應也與固溶溫度有密切的關系[13,14]
在熱處理過程中產生的相轉變和顯微組織的發展,在很大程度上決定了合金的性能平衡性
因此,適當的熱處理工藝是合金能否使用的關鍵之一
目前,許多的學者研究了亞穩β鈦合金在固溶時效處理過程中析出相的演變和拉伸性能
陳強等[15]研究了固溶溫度對Ti-3Al-8V-4Mo-4Cr-4Zr-2Nb-2Fe合金組織和拉伸性能的影響,發現固溶處理后合金具有中等水平強度和良好塑性,且在730~830℃間固溶溫度越高合金的強度越低而塑性越好;經過固溶+460℃/6 h/AC處理的合金其強度達到1200~1500 MPa,且具有優良的塑性(斷裂伸長率6%~10.5%)
但是,α/β固溶時效處理后析出的α相細小且均勻分布使合金的強度明顯比β固溶處理的高,差值達300 MPa
Senopati等[16]將Ti-6Mo-6Nb-8Sn合金在900~1100℃(溫度間隔100℃)固溶處理45~75 min(時間間隔15 min)后水淬,研究其對力學性能和顯微組織的影響,發現固溶處理后的合金具有完全的等軸組織,且在所有的固溶條件下都觀察到β相,具有較好的強度,彈性模量低于Ti-6Al-4V合金
Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn(質量分數,%)合金為一種自主設計的新型亞穩β鈦合金,Mo當量為10.6,與當前的商用高強β鈦合金(TB6、TB8等)的Mo當量相近
為了確定該新型合金最佳的熱處理工藝,本文研究固溶溫度對固溶態合金和時效態合金的顯微組織和室溫拉伸性能的影響
1 實驗方法
將原材零級海綿鈦、高純鉬、高純鉻、高純鋁、鋁箔和純錫進行兩次真空自耗熔煉,得到直徑為120 mm的鑄錠
將鑄錠在β相區開坯鍛造,熱軋后得到厚度為5
聲明:
“固溶溫度對亞穩β鈦合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn的組織和拉伸性能的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)