Ti80合金的名义成分为Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo,是我国自行研制的875MPa级耐蚀可焊结构近α型钛合金。Ti80合金的耐蚀性和可焊接性良好,其冲击韧性明显优于Ti6Al4VELI。该合金应用于潜艇和水中兵器的受力构件、螺栓、轴以及耐压壳体等,是海洋开发、深海资源调研等作业用深潜器、水下作业船和舰船等所需的新型船用钛合金。
由于材料在实际加工中变形非常复杂,涉及到不断地局部加载和局部卸载,可能存在多模具、多因素、多工序,是一个多物理场耦合的过程。在不同的加热、冷却条件下,钛合金会相应发生各种相转变,得到不同的微观显微组织,从而表现出不同的力学性能。对合金进行适当的热处理就可控制相应的相转变。
通过不同的热处理制度研究了退火工艺对Ti80合金组织与性能的影响,得出的结论是:
Ti80合金在退火温度为900℃时,随着保温时间的延长,室温拉伸强度先升后降,保温2h时强度最高。
Ti80合金V型缺口冲击韧性αKV值随着保温时间的延长逐渐升高,为了使强度和韧性具有较好的匹配,保温时间优选2h。在保温时间都是2h的情况下,随着退火温度的提高,强度逐渐降低,塑性和αKV值都逐渐提高,在退火温度为900℃时能得到良好的综合力学性能。
在退火温度为900℃时,随着保温时间的延长,α相的含量逐渐增多,β相的含量逐渐减少。保温时间从1h增加2h,α相的晶粒尺寸也明显增大,从2h到3h,α相的晶粒没有明显的长大,但β相的含量有所减少。
在退火时间均为2h的情况下,随着退火温度从850℃提高到950℃,初生α相的含量逐渐减少,β相的含量逐渐增多,初生α相的晶粒尺寸没有明显的变化。(铱叶)