热处理对新型β钛合金组织与性能的影响

稀有金属, 2016, 40(5): 415-420. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.002

热处理对新型β钛合金组织与性能的影响

尹仁锟 ^1, , 王庆娟 ^2, , 高颀 ^3, , 王鼎春 ^4, , 杨奇 ^5, , 何丹 ^6,

1.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

2.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055;宝钛集团有限公司研究院,陕西宝鸡721014

3.宝钛集团有限公司研究院,陕西宝鸡,721014

4.宝钛集团有限公司研究院,陕西宝鸡,721014

5.宝钛集团有限公司研究院,陕西宝鸡,721014

6.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

基金项目: 陕西省教育厅服务地方专项计划项目(14JF013)资助国家自然科学基金项目(51104113) 中国博士后科学基金项目(212M511981)

关键词：亚稳β钛合金 , 热处理 , 显微组织 , 拉伸性能

Microstructure and Mechanical Properties of New Beta Titanium Alloy with Heat Treatment

Keywords： metastable β titanium alloy , heat treatment , microstructure , mechanical property

合理的热处理制度能显著影响β钛合金的显微组织和强化行为.通过对一种新型Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Nb-Fe亚稳β钛合金的固溶时效处理,研究了热处理工艺对该合金组织与力学性能的影响.结果表明:该合金720℃固溶处理后,可以获得单一均匀的等轴β晶粒,为最佳固溶温度;经440～ 520℃时效处理后,发现时效温度对该新型合金α相析出的形态与尺寸的影响显著:在较低温度440℃时效时β基体上有针状α相析出,平均晶粒尺寸在1～2 μm左右;较高温度520℃时效时,α相宽度和片层间距都增大,α相尺寸长大到3～5 μm,针状＝相向短棒状转化.在实验温度范围内,随着时效温度升高,合金强度降低,塑性增加.720℃固溶较低温度时效合金可获得较好的强度与韧性匹配.该合金理想的热处理工艺参数为720 ℃/30 min、空冷(AC) +440 ℃/12 h、空冷(AC),由此可获得到良好的综合性能(抗拉强度UTS=1412.8 MPa,屈服强度YS=1309.4 MPa,延伸率A=8.56％,断面收缩率Z=44.94％).

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