固溶及时效温度对TC18组织性能的影响_邱保安

固溶+时效处理后，晶界α相没有明显变化，但初生α相的晶粒尺寸长大，次生α相大量析出，α相体积分数显著增加，远大于50%，形成弥散的α+β两相区。图2(b)显示了TC18钛合金780℃固溶+550℃时效后的显微组织，初生α相直径为5～10μm，β晶粒直径为40～50μm，从β基体内析出了细小的针状次生α相，弥散分布在β基体上。在固溶过程中，随着温度的升高，亚稳β相生成量增加，使得后续时效过程的次生α相析出量增加，从而提高了合金强度，但塑性降低。固溶温度过低时，亚稳β相生成量少，随之而来的时效后的次生α相生成量减少，影响材料的强度。研究结果表明，固溶过程的温度变化主要影响初生α相的尺寸和初生α相与亚稳β相的体积分数比。在时效过程中，随着温度的升高，次生α相析出量减少，同时尺寸增加(见图3)，因此强化效果降低，合金强度降低，而塑性提高。研究结果表明，时效过程的温度变化主要影响次生α相与初生α相的晶粒尺寸和体积分数比。图3TC18钛合金不同时效温度下的金相组织(保温4h，空冷)2．2固溶及时效处理温度对力学性能的影响图4表明，TC18钛合金的抗拉强度和屈服强度随着固溶温度的升高而增加，强化效果增强，而材料塑性则相反，延伸率随着固溶温度的升高而降低。800℃固溶后合金强度最高，抗拉强度达到了峰值1393MPa，但延伸率却最低。图5表明，随着时效温度的升高，TC18钛合金的抗拉强度和屈服强度降低，强化效果减弱，但塑性却呈现上升趋势。500℃时效处理后，抗拉强度达到最大值1293MPa，但延伸率最低;600℃时效处理后，延伸率最佳，但抗拉强度小于1200MPa。试验结果表明，经780℃固溶处理+550℃时效处理后，TC18的抗拉强度和屈服强度均大于1200MPa，延伸率为10．5%～11．5%，不仅满足该型天线座关键承图4TC18钛合金不同温度固溶处理的力学性能(550℃时效)图5TC18钛合金不同温度时效处理的力学性能(780℃固溶)力构件的力学性能指标要求，而且具有一定的塑性。3结束语通过控制固溶及时效温度，调整初生α相与次生α相之间的数量及尺寸关系，可以达到调整合金性能的目的。TC18钛合金经780℃固溶处理+550℃时效处理后，抗拉强度和屈服强度均大于1200MPa，满足该承力构件的力学性能指标要求。传统的TC18钛合金双重退火或者多重退火工艺追求强韧性的最佳匹配，强度