熱處理工藝對(duì)TC4鈦合金沖擊磨損性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-10 02:18
研究了退火和固溶時(shí)效處理對(duì)熱軋態(tài)TC4鈦合金的力學(xué)性能和組織的影響,并考察了其沖擊磨損性能。結(jié)果表明:退火處理后試樣組織中轉(zhuǎn)變?chǔ)孪嘣黾?強(qiáng)度、塑性和韌性均較熱軋態(tài)有所提升;而固溶時(shí)效處理后試樣組織的晶粒細(xì)化且尺寸更為均勻,同時(shí)具有最高的強(qiáng)度,而塑性和韌性則較熱軋態(tài)有所降低。經(jīng)過10 h的沖擊磨損試驗(yàn)后,退火態(tài)試樣的磨損率最低,而固溶時(shí)效態(tài)試樣的磨損率最高。通過磨損斷口觀察發(fā)現(xiàn)退火態(tài)試樣表面沖刷犁溝較短,且終點(diǎn)處存在合金的塑性堆積,同時(shí)磨損面組織發(fā)生塑性變形,晶粒延展拉長(zhǎng)。退火態(tài)試樣較高的塑性和韌性有助于吸收沖擊能量,因此表現(xiàn)出較好的耐沖擊磨損性能。
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
沖擊磨損試驗(yàn)機(jī)示意圖
從圖3(a)的累計(jì)磨損率曲線可知,固溶時(shí)效態(tài)試樣的磨損率最高,經(jīng)過10 h試驗(yàn)后磨損率達(dá)到了11.9%;而退火態(tài)試樣的磨損率最低,經(jīng)過10 h試驗(yàn)后磨損率為8.5%;熱軋態(tài)試樣經(jīng)過10 h試驗(yàn)后的磨損率為9.3%,居于退火態(tài)和固溶時(shí)效態(tài)中間。同時(shí),比較3組試驗(yàn)鈦合金的磨損率曲線的增長(zhǎng)趨勢(shì)可知,固溶時(shí)效態(tài)試樣的磨損率增長(zhǎng)高于另外兩組。圖3(b)為3組試驗(yàn)鈦合金的每小時(shí)磨損率,可見熱軋態(tài)和固溶時(shí)效態(tài)試樣在試驗(yàn)的第1個(gè)小時(shí)均產(chǎn)生了較大的磨損,超過1.5%,而退火態(tài)試樣僅磨損了0.75%。在后續(xù)的試驗(yàn)中,熱軋態(tài)和退火態(tài)試樣的每小時(shí)磨損率相差不明顯,而固溶時(shí)效態(tài)試樣的磨損率明顯高于另外兩組試樣。因此,3組試驗(yàn)鈦合金的耐磨性:退火態(tài)>熱軋態(tài)>固溶時(shí)效態(tài)。圖3 試驗(yàn)鈦合金沖擊磨損的累計(jì)磨損率(a)和小時(shí)磨損率曲線(b)
圖2 試驗(yàn)鈦合金的顯微組織圖4為沖擊磨損試驗(yàn)后試驗(yàn)鈦合金在低倍顯微鏡下的宏觀磨損形貌。從中可以看出,3組試樣在沖擊磨損條件下均出現(xiàn)了一定程度的塑性變形,其中熱軋態(tài)和固溶時(shí)效態(tài)試樣的變形較為嚴(yán)重,而退火態(tài)試樣的變形較小。另外,熱軋?jiān)嚇拥谋砻姘咨w粒附著區(qū)域更多,而固溶時(shí)效態(tài)的表面白色顆粒附著最少。對(duì)白色顆粒進(jìn)行EDS能譜分析表明其成分為SiO2。試驗(yàn)采用的磨料為白剛玉,白色顆?赡転槟チ现谢祀s的石英砂顆粒,在試驗(yàn)過程中鑲嵌在試樣表面。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微觀組織對(duì)鋼抗磨料磨損性能的影響[J]. 黃建洪. 金屬熱處理. 2008(10)
本文編號(hào):3073883
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
沖擊磨損試驗(yàn)機(jī)示意圖
從圖3(a)的累計(jì)磨損率曲線可知,固溶時(shí)效態(tài)試樣的磨損率最高,經(jīng)過10 h試驗(yàn)后磨損率達(dá)到了11.9%;而退火態(tài)試樣的磨損率最低,經(jīng)過10 h試驗(yàn)后磨損率為8.5%;熱軋態(tài)試樣經(jīng)過10 h試驗(yàn)后的磨損率為9.3%,居于退火態(tài)和固溶時(shí)效態(tài)中間。同時(shí),比較3組試驗(yàn)鈦合金的磨損率曲線的增長(zhǎng)趨勢(shì)可知,固溶時(shí)效態(tài)試樣的磨損率增長(zhǎng)高于另外兩組。圖3(b)為3組試驗(yàn)鈦合金的每小時(shí)磨損率,可見熱軋態(tài)和固溶時(shí)效態(tài)試樣在試驗(yàn)的第1個(gè)小時(shí)均產(chǎn)生了較大的磨損,超過1.5%,而退火態(tài)試樣僅磨損了0.75%。在后續(xù)的試驗(yàn)中,熱軋態(tài)和退火態(tài)試樣的每小時(shí)磨損率相差不明顯,而固溶時(shí)效態(tài)試樣的磨損率明顯高于另外兩組試樣。因此,3組試驗(yàn)鈦合金的耐磨性:退火態(tài)>熱軋態(tài)>固溶時(shí)效態(tài)。圖3 試驗(yàn)鈦合金沖擊磨損的累計(jì)磨損率(a)和小時(shí)磨損率曲線(b)
圖2 試驗(yàn)鈦合金的顯微組織圖4為沖擊磨損試驗(yàn)后試驗(yàn)鈦合金在低倍顯微鏡下的宏觀磨損形貌。從中可以看出,3組試樣在沖擊磨損條件下均出現(xiàn)了一定程度的塑性變形,其中熱軋態(tài)和固溶時(shí)效態(tài)試樣的變形較為嚴(yán)重,而退火態(tài)試樣的變形較小。另外,熱軋?jiān)嚇拥谋砻姘咨w粒附著區(qū)域更多,而固溶時(shí)效態(tài)的表面白色顆粒附著最少。對(duì)白色顆粒進(jìn)行EDS能譜分析表明其成分為SiO2。試驗(yàn)采用的磨料為白剛玉,白色顆?赡転槟チ现谢祀s的石英砂顆粒,在試驗(yàn)過程中鑲嵌在試樣表面。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微觀組織對(duì)鋼抗磨料磨損性能的影響[J]. 黃建洪. 金屬熱處理. 2008(10)
本文編號(hào):3073883
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