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固溶及时效温度对TC18组织性能的影响_邱保安

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文档简介:

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

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