利用光學(xué)金相、掃描電鏡以及拉伸、沖擊、斷裂韌性試驗(yàn)等手段研究了不同雙重退火工藝對(duì)TC21鈦合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:第一次退火溫度一定時(shí),隨著第二次退火溫度的上升,試樣中塊狀α相更易于形成;第二次退火溫度一定時(shí),隨著第一次退火溫度的上升,試樣中形成大塊α相的概率變小; TC21鈦合金的斷面收縮率對(duì)不同雙重退火工藝最為敏感; 900℃×2 h+500℃×4 h雙重退火工藝下制備的試樣具有彎折的粗大條狀α相及最大的沖擊吸收能量; 950℃×2 h+590℃×4 h雙重退火工藝下制備的試樣能在裂紋擴(kuò)展中吸收最多的能量,具有最高的斷裂韌性。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同雙重退火工藝下TC21鈦合金的顯微組織

圖2是不同雙重退火工藝下的TC21鈦合金斷裂韌性試樣的斷口掃描照片。對(duì)比不同雙重退火工藝下的斷裂韌性試樣疲勞裂紋源區(qū)可知:4種雙重退火工藝下的斷裂韌性試樣裂紋源均為多個(gè)，因?yàn)橐自斐蓱?yīng)力集中的緣故，裂紋在表面缺陷(如凹坑，硬質(zhì)雜質(zhì))處形核。裂紋形核以后便以扇形面向材料內(nèi)部擴(kuò)展，呈明顯的放射狀。兩個(gè)相鄰的裂紋相交時(shí)，便在相交處形成撕裂棱。裂紋源區(qū)的斷裂機(jī)制均為解理斷裂，斷裂面平坦。對(duì)比工藝1、工藝2和工藝3，當(dāng)?shù)谝淮瓮嘶饻囟纫欢〞r(shí)，隨著第二次退火溫度的升高，裂紋源斷口變化不大。工藝1試樣裂紋源區(qū)解理面大而平坦，撕裂棱較少，可以看到斜45°方向平行的條紋，可能是摩擦線;工藝2試樣斷口可以看到疑似疲勞條帶的出現(xiàn);工藝3試樣裂紋源區(qū)斷口較平坦，可見局部疑似疲勞條帶與較平的撕裂棱。對(duì)比不同雙重退火工藝下TC21鈦合金斷裂韌性試樣的穩(wěn)定擴(kuò)展區(qū)可知:第一次退火溫度一定時(shí)，不同二次退火工藝下的試樣穩(wěn)定擴(kuò)展區(qū)斷口相似，不同的是工藝1試樣斷口包含大量脆性疲勞條帶及少量細(xì)小塑性疲勞條帶，而工藝2和工藝3試樣斷口僅能看到大量脆性條帶，故可以推測(cè)工藝1試樣具有最低的裂紋擴(kuò)展速率，即更能阻止裂紋擴(kuò)展。對(duì)比不同雙重退火工藝下斷口特征與該工藝下試樣的塑性，不難發(fā)現(xiàn)，試樣塑性越好，在穩(wěn)定擴(kuò)展區(qū)斷口形成疲勞條帶的能力越強(qiáng)。4組試樣在該區(qū)的斷裂機(jī)制均為解理+疲勞條帶斷裂機(jī)制。

【參考文獻(xiàn)】：
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