熱處理工藝對新型高強β鈦合金組織和性能的影響.pdf

1、β鈦合金由于具有高的時效強化效應、優(yōu)異的強度和韌性匹配以及淬透性好等優(yōu)點,已成為超高強鈦合金的理想選擇。本文以一種自主研發(fā)的新型β鈦合金為研究對象,按照兩種不同類型的熱處理工藝分別進行實驗,探討不同熱處理工藝對該合金組織與力學性能的影響。利用OM、SEM、TEM、X射線衍射儀和電子拉伸機等手段分析了該合金經(jīng)固溶+時效處理以及熱軋態(tài)直接時效處理后的顯微組織、斷口掃描以及室溫拉伸性能。從熱力學和動力學角度出發(fā),分析討論不同熱處理工藝下該合金

2、的時效強化特征,探究該合金最佳熱處理工藝制度。
　　實驗測定出該合金的相變點為705±5℃,并在相變點上、下進行不同溫度和冷卻方式的固溶處理,結果表明,在相變點上固溶處理后得到單一的等軸β相,相變點以下固溶處理后β基體上析出短棒狀和顆粒狀的α相,而冷卻方式對該新型β鈦合金固溶處理后組織的影響不大。
　　研究發(fā)現(xiàn),合金經(jīng)固溶+時效處理,合金拉伸強度均隨固溶溫度的升高而逐漸提高,720℃固溶+時效12h后其拉伸強度達到最大,且塑

3、性較好,溫度繼續(xù)升高,合金的抗拉強度下降。720℃固溶處理為該合金的最佳固溶溫度。720℃固溶處理后,隨著時效溫度的降低,該合金的強度和硬度顯著升高,塑性明顯降低,400℃時效12h后其抗拉強度可達到1430MPa以上,但延伸率只有6.74％,而440℃時效時合金強度高塑性較好。720℃固溶水冷+440℃時效12h為該合金較為理想的固溶+時效熱處理工藝,其室溫拉伸性能為:Rm=1411.5MPa、Rp0.2=1297.5MPa、A=11