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熱處理中冷卻速度鈦合金材料性能的影響
來(lái)源：鈦棒，鈦板，鈦合金，鈦管，鈦絲，鈦設(shè)備 發(fā)布時(shí)間：2014-9-25 12:12:02
鈦合金的熱處理前加工態(tài)原始組織對(duì)熱處理以后的顯微組織和力學(xué)性能有著極大的影響。對(duì)TC4鈦合金，可以粗略的將原始組織分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是類(lèi)似于上述1000度爐冷后的組織，即網(wǎng)籃狀組織，這是在高于相變點(diǎn)的溫度空燒或進(jìn)行小變形量加工后產(chǎn)生的；另一類(lèi)是α條及β或等軸α加轉(zhuǎn)變了的β組織，這是在相變點(diǎn)以上進(jìn)行大變形量加工或在相變點(diǎn)以下進(jìn)行不同變形量加工產(chǎn)生的。至于爐冷，由于試樣冷卻速度慢，在高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，多型性轉(zhuǎn)變進(jìn)行的充分，所有的a相均變得粗大。1000度爐冷后，在原始β晶粒內(nèi)產(chǎn)生粗大的a相片和片間β相，在原始β晶界上還有條狀a相形成的厚網(wǎng)，一般稱(chēng)為網(wǎng)籃狀組織。950度、930度和830度爐冷后，由于a相傾向于在原a相界面生核、長(zhǎng)大，顯微組織均為等軸a和晶間β相。在1000度爐冷后的抗拉強(qiáng)度比空冷和水冷的低，拉伸塑性要高。實(shí)驗(yàn)證明，前者很難被隨后的熱處理改變。這種組織，在退火(700-800 度,保溫1小時(shí)空冷)后，通常比等軸（初生α加轉(zhuǎn)變了的β）組織的拉伸塑性、斷面收縮率低，但高溫蠕變抗力和斷裂韌性及熱鹽應(yīng)力腐蝕抗力較高。 

首先觀察不同加熱溫度空冷的情況。1000度已處于TC4鈦合金的 β相區(qū)，其空冷組織相當(dāng)于β退火組織。顯微組織是在粗大的原始β晶界和β晶粒內(nèi)部的針狀α，此時(shí)對(duì)應(yīng)較高的抗拉強(qiáng)度和較低的拉伸塑性。950度和930度 處于TC4鈦合金兩相區(qū)上部，試樣在保溫時(shí)得到不同比例的初生α相和β相，在隨后的空冷中β相發(fā)生多塑性轉(zhuǎn)變析出α針，在顯微組織上均為等軸的初生α相和 β相。顯然在930度保溫的試樣上初生α相的量多一些，此時(shí)抗拉強(qiáng)度與1000度的試樣差不多，但拉伸塑性和沖擊韌性幾乎是最高的。830度處于TC4鈦合金兩相區(qū)下部，初生α相數(shù)量很大，以至于在顯微組織上看不到轉(zhuǎn)變的β相形態(tài)，僅看到等軸初生α相之間的晶間β，此時(shí)抗拉強(qiáng)度略有下降，但拉伸塑性較高。 顯然，TC4鈦合金的性能是多種多樣的，為了保證最終產(chǎn)品得到所需要的穩(wěn)定性能，應(yīng)該綜合考慮原始組織和熱處理工藝。
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