氫處理對TC4鈦合金組織性能和熱變形行為的影響.pdf

1、本文通過顯微組織觀察、硬度和拉伸性能測試、熱壓縮試驗等手段,研究氫處理對TC4合金的微觀組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱變形行為的影響。以氫作為臨時合金元素,利用氫致熱塑性,降低熱變形抗力,改善合金的熱加工性能,使成形后的鈦合金具有良好的綜合力學(xué)性能。
　　研究結(jié)果表明,置氫工藝參數(shù)會影響TC4合金的氫含量。氫滲入TC4合金后,組織細化。氫含量增加,導(dǎo)致馬氏體生成,且數(shù)量增多,α板條內(nèi)部形成大量的孿晶,條狀β相內(nèi)部形成大量的位錯;氫含量達到

2、一定量后,合金中形成氫化物。
　　滲氫處理使得材料的室溫硬度增加。滲氫時間延長,氫含量的增加,布氏硬度值增大;室溫下含氫的試樣延伸率均極低。600℃、700℃拉伸時,延伸率增大,但隨著氫含量增多,強度升高,塑性降低。相同氫含量的試樣,隨著拉伸溫度升高,強度降低,塑性提高。壓縮溫度升高,應(yīng)變速率降低,導(dǎo)致壓縮強度降低;在相同變形條件下,壓縮強度與氫含量呈U型關(guān)系;在適當?shù)臍浜肯?壓縮強度達到最低值。
　　壓縮變形溫度升高,T

3、C4合金的流變應(yīng)力減小;適當?shù)臍浜渴沽髯儜?yīng)力降低;置氫合金的流變應(yīng)力隨應(yīng)變的增大而快速下降,其穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力僅為峰值的50-70％,顯著低于未置氫合金。
　　熱壓縮變形導(dǎo)致TC4合金組織扭曲變形,局部析出相互平行的叢狀次生α相;含氫量高的TC4合金晶界處部分β相破碎,α板條尺寸減小,形成少量α相等軸組織。變形溫度升高,變形速率減小,則β相扭曲變形減小,α板條尺寸小,晶界明顯;變形溫度降低,變形速率增大,則條狀β相變形嚴重,α板條扭