以海綿鈦和電解鈦分別作為熔煉TC4鈦合金的原材料,將熔煉后的鑄錠進行熱軋并退火處理,研究不同原料鑄錠軋制的TC4合金板材退火處理后的組織與力學性能。結果表明:去應力退火對電解鈦與海綿鈦TC4合金板材組織的影響不大。再結晶退火后,電解鈦與海綿鈦TC4合金板材均有再結晶的等軸α相,而電解鈦TC4合金的等軸化程度更高,內部組織更均勻。海綿鈦TC4合金板材在經550℃退火處理后的應力去除效果比電解鈦TC4合金的好,其強度略微降低,而塑性提升更為明顯。電解鈦TC4合金板材在經過800℃退火處理后的再結晶效果比海綿鈦TC4合金好,其強度略微降低,而塑性得到極大的提升。兩種鈦合金板材退火后板材的斷裂方式皆為韌性斷裂。海綿鈦TC4合金板材經退火后硬度降低,而電解鈦TC4合金板材經退火后硬度增加。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

S-TC4和E-TC4鈦合金經不同工藝退火后的拉伸性能

圖7為E-TC4鈦合金退火板材拉伸試樣的斷口形貌。由圖7可知，E-TC4鈦合金熱軋板材經去應力退火和再結晶退火后，韌窩多且深，韌窩邊緣區(qū)域明顯經過撕裂而斷開，呈現出韌性斷裂形貌。當退火溫度達到再結晶溫度后，再結晶程度增大，等軸α相增多，在試樣斷裂過程中等軸α相斷裂形成大而深的韌窩，在圖7(b)中尤為明顯，因其組織等軸程度較高，斷裂后韌窩較大較深，與其具有高的塑性相對應。綜上，從斷口形貌可以判斷出，隨著退火溫度的升高，合金的塑性增加，且E-TC4合金塑性好于S-TC4合金，這與合金的顯微組織和力學性能測試結果一致。2.4 硬度分析

S-TC4和E-TC4鈦合金退火板材的硬度見圖8，可知S-TC4合金板材的硬度整體比E-TC4合金板材的硬度高。S-TC4合金板材經退火后硬度降低，而E-TC4合金板材經退火后硬度增加。S-TC4合金板材經去應力退火后硬度從軋制態(tài)的28.26 HRC降低到28.14 HRC，再結晶退火后降到27.84 HRC，這與其強度變化規(guī)律相吻合，但降低幅度并不明顯，說明本文的退火工藝對S-TC4鈦合金板材硬度影響不明顯。E-TC4合金板材經去應力退火后硬度從軋制態(tài)的26.81 HRC增加到27.31 HRC，與強度變化規(guī)律一致。但是E-TC4合金板材經再結晶退火后硬度增到27.76 HRC，與強度降低規(guī)律相反，其原因可能是由于再結晶溫度較高，E-TC4合金板材易與N發(fā)生作用形成Ti N硬質表層，以及吸收O形成硬度很高的硬化層，導致板材表層硬度增加。圖8 TC4鈦合金經不同工藝退火后的硬度

【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱處理工藝對TC4鈦合金組織和力學性能的影響[J]. 鮑學淳,程禮,陳煊,魯凱舉.  金屬熱處理. 2019(06)
[2]熱處理對航空用TC4合金組織與性能的影響[J]. 王琛,劉文博,李濤.  金屬熱處理. 2018(08)
[3]3150KWB BMO-01型大功率電子束冷床爐熔煉TC4鈦合金[J]. 李育賢,楊麗春.  有色金屬(冶煉部分). 2017(03)
[4]TC4鈦合金在小溫度范圍退火時的力學性能演變[J]. 張嫦娟.  熱加工工藝. 2016(24)
[5]退火溫度和冷卻速率對TC4鈦合金組織和性能的影響[J]. 徐戊矯,譚玉全,龔利華,章磊.  稀有金屬材料與工程. 2016(11)
[6]低成本TC4鈦合金板材的組織和性能[J]. 馮秋元,張磊,龐洪,張平輝,佟學文,王鼎春,高頎.  金屬熱處理. 2016(06)
[7]不同工藝退火后TC4合金的力學性能[J]. 黃正陽,郭子靜,文光平,李慶.  金屬熱處理. 2015(09)
[8]熱處理對低成本TC4合金板材組織和性能的影響[J]. 李斌,馮秋元,張磊,龐洪.  中國鈦業(yè). 2014(04)
[9]中國鈦資源與海綿鈦加工環(huán)境效應[J]. 劉玉芹,丁浩,謝迪.  地學前緣. 2014(05)
[10]國內外鈦合金研究的發(fā)展現狀及趨勢[J]. 趙永慶.  中國材料進展. 2010(05)



本文編號：3145793