【摘要】：實驗用TC4ELI鑄錠,經(jīng)過開坯、鍛造、軋制為鐖18 mm的棒材,軋制變形量為91.6%;軋制后進行淬火,淬火溫度為830℃,最后對淬火后材料進行溫度為650℃、750℃,時間為1 h、2 h的熱處理實驗。結(jié)果表明:淬火后TC4ELI鈦合金的抗拉強度最高,達到1064 MPa,此時材料的屈強比只有0.79。XRD結(jié)果表明,淬火后β相發(fā)生了馬氏體轉(zhuǎn)變,提高了材料的強度;在拉伸過程中,亞穩(wěn)定的轉(zhuǎn)變組織由于應(yīng)變引起的轉(zhuǎn)變,使材料均勻伸長率提高,增大了抗拉強度與屈服強度的比值。采用軋制(變形量為91.6%)+淬火(830℃)+650℃×1 h的形變熱處理工藝后材料的抗拉強度和屈強比分別為1017 MPa和0.94,伸長率為17.5%,綜合性能優(yōu)異。
【圖文】：

，91.6%)2Ｒoll(rollingdeformation，91.6%)+quenching(830℃)3Ｒoll(rollingdeformation，91.6%)+quenching(830℃)+650℃×1h4Ｒoll(rollingdeformation，91.6%)+quenching(830℃)+650℃×2h5Ｒoll(rollingdeformation，91.6%)+quenching(830℃)+750℃×1h6Ｒoll(rollingdeformation，91.6%)+quenching(830℃)+750℃×2h利用D8ADVANCEX射線衍射儀進行合金物相檢測，，2θ測角范圍:30°～90°;拉伸試驗使用598X系列材料試驗機完成;顯微組織分析采用光學(xué)顯微鏡和JSM-6460鎢燈絲掃描電鏡。2結(jié)果與分析2.1顯微組織分析圖1所示為不同實驗方案處理后材料斷面顯微組織形貌。圖1(a)為方案1棒材的顯微組織，熱軋態(tài)棒材組織呈現(xiàn)典型的α+β加工組織，α相由于變形不均勻，呈等軸狀和板條狀形式存在。圖1(b)為方案2棒材的顯微組織，軋制后經(jīng)過淬火的試樣斷面顯微組織晶粒模糊，晶界不清晰，這是因為淬火后，α相不變(圖中等軸狀α)，只是β轉(zhuǎn)變?yōu)棣?#39;或α″，或ω或亞穩(wěn)態(tài)β［10］;本實驗中，終軋溫度較低，淬火溫度為830℃，淬火后發(fā)生無擴散轉(zhuǎn)變形成(α')馬氏體組織;同時，由于溫度較低，轉(zhuǎn)變并不完全，同時還存在少量的β相，如圖1(d)方案2棒材的掃描電鏡圖1不同實驗方案處理后TC4ELI合金橫向顯微組織(a)方案1;(b)方案2;(c)方案3;(d)方案2Fig．1MicrostructureofTC4ELIalloyforlongitudinalsectionatdifferentexperimentalscheme(a)No.1(OM);(b)No.2(OM);(c)No.3(OM);(d)No.2(SEM)53

浞?較寬于其他兩種狀態(tài)下的α反射峰。另外，通過對圖1(d)中浮凸區(qū)域進一步分析(圖3)，淬火后組織由α相、馬氏體(圖3中箭頭所指部分)和少量的β相組成;由于β相含量較少，所以在X射線衍射圖中沒有明顯的β相反射峰。2.2應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析實驗對方案1至方案6分別取樣做力學(xué)性能測試，實驗結(jié)果如表4所示;應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖4所示。結(jié)果表明，方案2淬火態(tài)(830℃)TC4ELI鈦合金的抗拉強度最高，達到1064MPa;但是此時材料的屈服強度只有850MPa，屈強比為0.79;這是由于在拉伸過程中，淬火后亞穩(wěn)定β相中存在著應(yīng)變引起的圖2TC4ELI經(jīng)不同方式處理后的XＲD圖譜Fig．2XＲDpatternsofTC4ELIalloyafterdifferenttreatments圖3830℃淬火TC4ELI鈦合金掃描電鏡組織Fig．3SEMimageofTC4ELIalloyafterwaterquenching表4實驗用TC4ELI鈦合金的力學(xué)性能Table4MechanicalpropertiesofTC4ELItitaniumalloyNo．σ0.2/MPaσs/MPaYieldratioδ/%ψ/%18759780.8913.549284110650.7918.554395610170.9417.553494810080.9417.05259139750.9318.05368989600.9318.052轉(zhuǎn)變，使材料均勻伸長率提高，增大了抗拉強度與屈服強度的比值［13］。屈強比較低的材料容易發(fā)生屈服變形，與外科植入物利用鈦合金的高強性能相悖。同時，方案1熱軋態(tài)的材料強度和塑性均較低，抗拉強度為978MPa，伸長率為13.5%。隨著退火溫度提高和退火時間延長，材料的強度逐漸降低，伸長率緩慢增加。采用方案3的形變熱處理工藝可獲得較高的強度和屈強比，分別為1017MPa和0.94，伸長率為17.5%，綜合性能優(yōu)越，顯微組織為細(xì)小等軸α和α+β轉(zhuǎn)變組織(如圖1c所示)。高強度TC4ELI鈦合金的較佳形變熱處54

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盧雪峰;石凱;周建宏;李小影;;焊縫碾壓形變熱處理在連續(xù)管生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];焊管;2009年04期

2 曹志強;馮亞利;王同敏;李廷舉;;7050鋁合金最終形變熱處理工藝優(yōu)化[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2012年06期

3 姜楠;韓海河;張小磊;;汽車差速器殼類件形變熱處理工藝[J];金屬加工(熱加工);2013年17期

4 ;形變熱處理[J];科技簡報;1974年03期

5 凌圣,張秀全;梭尖形變熱處理[J];紡織器材通訊;1978年05期

6 ;鋁合金形變熱處理[J];輕合金加工技術(shù);1979年03期

7 H·J·RACK;R·W·KRENZER;張發(fā)明;;高純6061鋁合金的形變熱處理[J];輕合金加工技術(shù);1980年06期

8 金子純一;高革;;鋁合金形變熱處理[J];輕合金加工技術(shù);1982年Z4期

9 В.П.Берлявский;熊劍;;軸承鋼的形變熱處理[J];國外化學(xué)熱處理;1983年03期

10 喬文浩;高強度結(jié)構(gòu)鋼的形變熱處理[J];機械工程材料;1984年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉錦文;梁英;熊維皓;;形變熱處理對銅基彈性合金疲勞性能的影響[A];第三屆彈性合金與工藝學(xué)術(shù)交流會論文集[C];1991年

2 曾周q

本文編號：2584775