為了解鈦鈮合金的組織和性能之間的關(guān)系,對(duì)Ti20Nb的擠壓棒材采用相變點(diǎn)上、下的不同熱處理制度進(jìn)行不同加工率徑鍛棒材的熱處理試驗(yàn),研究加工率、力學(xué)性能、硬度和顯微組織以及斷口形貌之間的關(guān)系。結(jié)果表明:鈦鈮合金擠壓棒材在相變點(diǎn)以上固溶處理時(shí),組織長(zhǎng)大明顯,在大塊的β相內(nèi)有顯著的針狀馬氏體組織。隨著徑鍛加工率的提升,晶粒破碎越明顯,經(jīng)退火熱處理后發(fā)生了明顯的再結(jié)晶過(guò)程,存在細(xì)晶強(qiáng)化現(xiàn)象。鈦鈮擠壓棒材經(jīng)過(guò)固溶處理后,強(qiáng)度和硬度提高較大,塑性下降明顯。隨著加工率的逐步增大,棒材的抗拉強(qiáng)度、硬度、塑性都在緩慢提升。鈦鈮棒材拉伸斷口為典型的等軸韌窩,隨著棒材加工率的增大,韌窩逐漸變大,變深,數(shù)量也增多。 

【文章來(lái)源】：熱加工工藝. 2020,49(14)北大核心

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【部分圖文】：

Ti20Nb合金棒材不同熱處理態(tài)的顯微組織

圖2為Ti20Nb鈦合金棒材經(jīng)過(guò)不同加工率后，經(jīng)650℃/1h退火處理后的顯微組織。從圖2(a）可看出，棒材明顯發(fā)生了大量的再結(jié)晶，顯微組織呈現(xiàn)為等軸組織，晶粒尺寸在1～10μm分布，有些再結(jié)晶組織還發(fā)生了團(tuán)聚、長(zhǎng)大。當(dāng)加工率增大到67%時(shí)（圖2(b）），等軸組織變得更加細(xì)小，而且由于變形的作用，原先的等軸組織不同程度的被拉長(zhǎng)、拉細(xì)，呈現(xiàn)出明顯的纖維化。當(dāng)加工率達(dá)到82%、92%,Ti20Nb鈦合金棒材的晶粒進(jìn)一步被破碎、細(xì)化，晶粒被細(xì)化，晶粒尺寸大約在1～5μm。2.2 熱處理和加工率對(duì)維氏硬度和拉伸性能的影響

圖3為Ti20Nb棒材在不同熱處理態(tài)的拉伸性能。擠壓棒材經(jīng)過(guò)固溶處理后強(qiáng)度提升、塑性下降，而經(jīng)過(guò)退火處理后強(qiáng)度下降、塑性提高。棒材經(jīng)過(guò)67%以上的徑鍛加工后，隨著加工率的提高，強(qiáng)度和塑性都在緩慢提升。對(duì)于鈦金屬材料，不同的加工方式和熱處理后得到不同的組織，組織則決定性能。經(jīng)過(guò)固溶處理后，粗大的β相導(dǎo)致準(zhǔn)70 mm固溶態(tài)的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度顯著提高，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率明顯下降。退火熱處理有效降低了熱擠壓加工后的殘余應(yīng)力，所以退火態(tài)的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度降低，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率提高。的Ti20Nb擠壓棒材經(jīng)過(guò)67%以上大加工率徑鍛后，晶粒發(fā)生劇烈畸變，產(chǎn)生很大的變形儲(chǔ)能，再結(jié)晶溫度也隨著變形程度的增加而降低，經(jīng)過(guò)相同溫度的退火處理后，棒材的抗拉強(qiáng)度達(dá)到705MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到564MPa，伸長(zhǎng)率為20%，斷面收縮率為66%。2.3 加工率對(duì)斷口形貌的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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