含铜三相钛合金的显微组织和力学性能

   2020-09-01 互联网中国铸造网14050
核心提示:钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域,世界上许多国家都认识到钛合金材料的

钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域,世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

钛合金一般通过添加合金化元素来改善力学性能,合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳等。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,有钼、铌、钒、铬、锰等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。这些合金化元素对钛起到的都是固溶强化的作用,科研人员认为可以探索采用沉淀硬化技术来改善钛合金的强度,选择的合金化元素是铜(Cu)。

试验用合金为Ti-6Al-1.5V-2.5Cu(TAVC),并与常用钛合金Ti-6Al-4V(TAV)作比较。合金通过二次真空自耗熔炼,差热分析研究表明两个合金的β相转变温度范围在970~1005℃。因此在1100℃进行锻造加工,以破坏浇注过程中形成的枝晶组织。然后在915℃轧制成12mm板材。热处理制度为1010℃/2h/WC+500℃/4(18、40、65)h/AC。研究结果如下:

通过真空自耗熔炼试制生产出一种新的含Cu钛合金Ti-6Al-1.5V-2.5Cu,并成功轧制成板材,该合金为Ti-6Al-4V的改进型合金;

由于添加了Cu,使铸态组织得到细化;

在相同热处理条件下,TAVC的屈服强度达到1059MPa,比TAV高出70MPa,但塑性有所下降;

时效后,通过TEM检测,TAVC显微组织中存在亚稳态的Ti-Cu沉淀物;

TAVC和TAV两合金在时效前后的加工硬化特性相类似。(晓红)


 
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