Ti6242高溫鈦合金鑄件的組織和性能.pdf

1、Ti6242鈦合金是由上海精密器械研究所提供的近α鈦合金，其有許多優(yōu)異性能，比如密度小、疲勞性能好、比強(qiáng)度高，還具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良特性。
　　本論文運(yùn)用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試與熱模擬試驗(yàn)，對(duì)合金的T(α+β)/β相變溫度以及熱等靜壓行為、熱處理對(duì)合金室溫與高溫力學(xué)性能、顯微組織的影響進(jìn)行了研究。研究結(jié)果如下：
　　(1) Ti6242合金鑄件的組織為魏氏組織，重力鑄造后的Ti6242合

2、金的屈服強(qiáng)度和延伸率分別提高了23.1％和1.3%
　　(2)熱等靜壓處理消除了鑄造時(shí)產(chǎn)生的縮松、縮孔等缺陷，細(xì)化晶粒、α片層厚度及片層集束尺寸，組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻奈菏辖M織，從而顯著改善了合金的力學(xué)性能，尤其是室溫力學(xué)性能。經(jīng)過(guò)熱等靜壓處理后合金的抗拉強(qiáng)度852MPa，最大拉應(yīng)變約為6.32%。
　　(3) Ti6242合金在825℃~965℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶處理，隨著固溶溫度的升高，組織為片層組織且其中α片層厚度變粗屈服強(qiáng)

3、度和最大拉伸強(qiáng)度有升高趨勢(shì)，固溶溫度高于910℃時(shí)，屈服強(qiáng)度和延伸率變化不明顯。
　　(4)冷卻速率的不同導(dǎo)致β轉(zhuǎn)變組織和二次α相結(jié)構(gòu)不一。較快速度固溶處理得到的Ti6242合金具有較多的β轉(zhuǎn)變組織殘存并且這些β轉(zhuǎn)變組織在之后的熱處理中會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎桅料?。這些高比例的細(xì)小二次α相粒子能夠阻礙位錯(cuò)移動(dòng)進(jìn)而提高Ti6242合金的強(qiáng)度、降低其塑性。α/β熱處理得到的Ti6242合金的屈服強(qiáng)度和延伸率隨著Ti6242合金的α片層厚度變化服從

4、Hall-Peck關(guān)系。
　　(5)βA熱處理、βB熱處理、βC熱處理都增強(qiáng)了原始材料的屈服強(qiáng)度和延伸率。βA熱處理得到片層組織，延伸率為54％。βB熱處理得到網(wǎng)籃組織，屈服強(qiáng)度提升了約15%。βC熱處理獲得粗大的網(wǎng)籃組織，屈服強(qiáng)度提升了6.4%、延伸率提升了78％。
　　(6)βC熱處理的Ti6242合金具有最優(yōu)綜合拉伸性能，這是由于熱處理后所得到的組織為小集束、粗α片層的網(wǎng)籃結(jié)構(gòu)。
　　(7)在高溫下，隨著溫度的升