不同熱處理工藝對(duì)TC4-DT鈦合金棒材組織和性能的影響
【圖文】：
徑Φ１５０ｍｍ的棒材。合金的化學(xué)成分見表１，用金相法測(cè)得合金的相變點(diǎn)為（９７３±５）℃。表１ＴＣ４－ＤＴ合金的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％）Ｔａｂｌｅ１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＴＣ４－ＤＴａｌｌｏｙ（ｗｔ％）ＴｉＡｌＶＦｅＣＮＨＯ基體６．２６４．２７０．０４０．００９０．００５０．００１０．０７８棒材的原始組織如圖１所示，為典型的雙套組織，分布有大小不一的等軸α相，并伴有部分拉長(zhǎng)α相。圖１ＴＣ４－ＤＴ合金原始顯微組織Ｆｉｇ．１ＯｒｉｇｉｎａｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＴＣ４－ＤＴａｌｌｏｙ采用箱式電阻爐（控溫精度為±５℃）分別對(duì)ＴＣ４－ＤＴ鈦合金進(jìn)行不同制度的熱處理（見表２），然后在Ｉｎｓｔｒｏｎ１１８５萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫力學(xué)性能測(cè)試。用ＯＬＹＭＰＵＳＰＭＧ３光學(xué)顯微鏡觀察合金的顯微組織，金相腐蝕劑中ＨＦ、ＨＮＯ３、Ｈ２Ｏ配比為１∶３∶７。表２ＴＣ４－ＤＴ合金熱處理制度Ｔａｂｌｅ２ＨｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓｆｏｒＴＣ４－ＤＴａｌｌｏｙＮｏ．ＨｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔＨＴ１７５０℃／２ｈ／ＡＣＨＴ２９２５℃／４ｈ／ＦＣ至７６０℃／ＡＣ至室溫ＨＴ３９５０℃／１ｈ／ＡＣ＋５５０℃／６ｈ／ＡＣＨＴ４９５０℃／１ｈ／ＡＣ＋６７５℃／４ｈ／ＡＣＨＴ５９５０℃／１ｈ／ＷＱ＋５５０℃／６ｈ／ＡＣＨＴ６９５０℃／１ｈ／ＷＱ＋６７５℃／４ｈ／ＡＣＨＴ７１０１０℃／３０ｍｉｎ／ＷＱ＋５５０℃／６ｈ／ＡＣＨＴ８１０１０℃／３０ｍｉｎ／ＷＱ
９１０１０℃／３０ｍｉｎＡＣ＋７３０℃／２ｈ／ＡＣ注：ＷＯ－水淬；ＡＣ－空冷２結(jié)果與討論２．１不同熱處理制度對(duì)ＴＣ４－ＤＴ合金顯微組織的影響２．１．１兩相區(qū)退火對(duì)合金顯微組織的影響圖２（ａ）為ＴＣ４－ＤＴ合金經(jīng)過７５０℃／２ｈ／ＡＣ普通退火的顯微組織，發(fā)生部分再結(jié)晶，與原始組織相比，α相尺寸有所增大。圖２（ｂ）為ＴＣ４－ＤＴ合金經(jīng)過高溫再結(jié)晶退火的顯微組織，，發(fā)生完全再結(jié)晶，α相逐漸聚集長(zhǎng)大，形成粗大塊狀α相。圖２ＴＣ４－ＤＴ合金在不同退火制度下的顯微組織Ｆｉｇ．２ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＴＣ４－ＤＴａｌｌｏｙａｆｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｎｅａｌｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔα＋βｐｈａｓｅｆｉｅｌｄ２．１．２兩相區(qū)固溶＋時(shí)效對(duì)合金顯微組織的影響圖３為ＴＣ４－ＤＴ鈦合金在兩相區(qū)經(jīng)相同溫度固溶＋不同溫度時(shí)效處理后的顯微組織，為典型的雙態(tài)組織，由初生等軸α相＋β轉(zhuǎn)變組織組成。對(duì)比圖３（ａ）、（ｂ）可見，時(shí)效溫度對(duì)初生α相含量影響不大但會(huì)引起次生α相尺寸的變化，隨著時(shí)效溫度的升高，特別是過時(shí)效處理后，次生α相尺寸增大比較明顯。從圖３（ｃ）、（ｄ）可見，當(dāng)在兩相區(qū)固溶后采用水冷處理時(shí)，初生α相含量變化不大，但尺寸有所減小，β相轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的針狀馬氏體α′相，在隨后的時(shí)效過程中轉(zhuǎn)變成次生片狀α相，其較圖２（ａ）、（ｂ）中的次生α相更細(xì)小，且隨著時(shí)效溫度的升高，同樣出現(xiàn)次生α相尺寸增大的現(xiàn)象。圖３ＴＣ４－ＤＴ合金在兩相區(qū)固溶＋不同溫度時(shí)效后的顯微組
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院;西北有色金屬研究院;
【基金】：陜西省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃(2012KCT-23)
【分類號(hào)】：TG166.5;TG146.23
【參考文獻(xiàn)】
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