固溶处理工艺对钛合金Ti12LC微观组织的影响研究

目的获得Ti12LC钛合金适用的固溶处理工艺。方法开展固溶时效工艺试验,研究不同固溶温度及冷却方式对合金微观组织及力学性能的影响。结果随着固溶温度的升高,初生α相含量有所减少,而β转变组织含量则显著增加,合金的抗拉强度也显著上升,而伸长率则有所下降,固溶温度越接近相变点,性能的变化则越敏感。在900℃固溶时,温度已在相变点以上,获得的组织为粗大的魏氏组织,表现出较高的强度但同时的塑性降低明显。结论该合金的最佳固溶工艺为820～860℃保温,空冷至室温。     

固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材组织和性能的影响规律

研究了固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,钛合金固溶处理温度在相变点以下,空冷后,显微组织由β相、初生α相以及次生α相组成。随着固溶温度的升高,显微组织中β相晶粒尺寸增大,晶界α相厚度减小,产生有序化现象,而次生α相数量和尺寸减小,使合金的强度降低,塑性升高,但固溶处理温度为800℃时,网状晶界α相使塑性迅速下降;当固溶处理温度在相变点以上,Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金重新形核并长大,随着固溶温度的升高,β相晶粒尺寸增大,初生α相数量减少,强度和塑性都下降,过冷β相晶粒发生应力诱发马氏体现象。     

固溶和时效温度对7715D钛合金组织和性能的影响

研究了固溶和时效温度对7715D高温钛合金轧棒室温和600℃高温拉伸性能的影响。结果表明,低温固溶材料室温强度高,但高温强度低;低于600℃时效时材料的室温屈服强度和塑性变化不大;高于600℃时效,室温强度略有上升,高温强度降低。组织和拉伸断口分析表明,室温强度与β转变组织大小相关,高温强度受初生α相和β转变组织的相对强度影响更大。建议7715D钛合金在高的固溶温度和适当的时效温度进行热处理,推荐980℃/2 h+600℃/2 h。     

固溶温度对亚稳β钛合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn的组织和拉伸性能的影响

对自主设计的新型亚稳β钛合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn(%,质量分数)在不同温度进行固溶和固溶时效处理,观察其显微组织和测试室温拉伸性能。结果表明：随着固溶温度的提高固溶态组织中的初生α相减少,当固溶温度高于相变点后初生α相完全消失,几乎全部为明显长大的粗大β晶粒。固溶温度为900℃的固溶态合金具有良好的强度和塑性匹配,屈服强度为898.7 MPa、抗拉强度为962.5 MPa、断裂伸长率为12.7%。在不同温度固溶处理的时效态合金,均析出了细小的次生α相。固溶温度低于相变点时,在初生α相间析出的细小次生α相呈60°或者平行交错排列;固溶温度高于相变点时初生α相几乎完全消失,随着固溶温度的提高析出的次生α相片层间距变大并粗化。在所有固溶温度下,时效态组织中沿原始β晶界处均析出了连续的晶界α相,合金的塑性均较差。经过750℃/0.5 h固溶和500℃/4 h时效的合金具有良好的强度和塑性匹配,其抗拉强度为1282 MPa,屈服强度为1210.6 MPa,断裂伸长率为5.3%。     

热处理对TC11钛合金室温力学性能的影响

通过光学显微镜、拉伸性能和冲击性能测试仪,研究TC11钛合金经过不同热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,280 mm棒材坯料边缘部位室温性能波动与热变形过程中的摩擦力和温降有关;当固溶温度由940℃提高到970℃时,室温强度和塑性均出现了明显的下降,强度下降约50 MPa,延伸率的相对值下降约为8%;固溶温度由970℃升高到980℃时,强度提高约30 MPa,延伸率和断面收缩率均有所提高;时效时间对TC11钛合金室温拉伸性能影响不显著,但对室温冲击性能影响显著,当时效时间由4 h增加到8 h时,显微组织发生了明显的球化,长条状的初生α相数量显著降低,初生α相和次生α相均有所长大,导致冲击性能显著增强,提高了30.4~33.6 J,但室温拉伸强度和塑性变化不大。     

航空紧固件用Ti-5553合金的组织和性能

采用扫描电镜和透射电子显微镜研究不同热处理制度对Ti-5553高强钛合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:在(α+β)两相区进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,Ti-5553合金组织中的初生α相含量逐渐减少,β相的尺寸和体积分数均增加,合金强度逐渐降低。时效后β基体发生转变,晶界和晶内析出大量次生α相。次生α相的尺寸对力学性能产生重要影响,随着时效温度的升高,次生α相逐渐粗化,导致抗拉强度逐渐下降。1240MPa级航空紧固件用Ti-5553的固溶温度应选择Tβ以下,使组织中留有足够的β相,从而时效时在β相中有大量次生α相析出,获得需要的高强度。同时,保留一定含量的初生α相,以便获得良好的塑韧性。经810~820℃,1.5h,水淬+510℃,10h,空冷热处理后,合金可以获得较好的综合性能,抗拉强度达1500MPa,伸长率达14.8%,断面收缩率为38.6%。固溶和时效态的拉伸断口均存在大量韧窝,材料具有良好的塑韧性。     

固溶工艺对Ti12LC合金组织性能的影响

Ti12LC合金是西北有色金属研究院研制的一种低成本钛合金,用于取代TC11合金进行推广应用。本文对420mm Ti12LC合金铸锭进行常规锻造,得到等轴组织的170mm Ti12LC合金棒材。采用单重固溶+时效、双重固溶+时效两种不同的工艺对Ti12LC合金进行热处理,分析不同固溶工艺对Ti12LC合金显微组织及室温拉伸、室温冲击性能的影响。研究表明,在相同的固溶冷却速率下,增加单重固溶温度,初生等轴α相含量减少,合金强度增加、塑性减小、冲击韧性减小。单重固溶+时效热处理后合金冲击韧性低、强韧性匹配差。与单重低温固溶+时效相比,合金经高温预固溶慢冷+低温固溶处理后,初生α相尺寸及相含量变化不明显,但可以获得更大尺寸的次生α相,合金的塑性稍有降低、强度增加、冲击韧性改善明显,综合力学性能匹配良好。     

热处理对Ti6242S钛合金组织性能及探伤的影响

采用固溶时效及退火两种工艺对Ti6242S钛合金大棒材进行热处理,研究了不同热处理坯料尺寸对显微组织、力学性能以及探伤杂波水平的影响。结果表明:固溶时效态Ti6242S钛合金大棒材越靠近心部初生α含量越高,而退火态显微组织中等轴初生α相含量较固溶时效态更高;普通退火处理后蠕变性能较差,固溶时效态综合性能最好;固溶时效处理后大棒材水浸探伤底波的均匀性略有提高,而普通退火无此效果。     

Ti-Al-Cr两相钛合金的组织与性能研究

研制了一种Ti-Al-Cr两相钛合金.实验用合金采用真空自耗电弧熔炼,在α+β两相区锻造成60mm×60mm的方棒.用金相法测试合金相变点为(970±5)℃.为了解热处理制度对合金显微组织和力学性能的影响,合金经过4种工艺制度进行热处理.用金相显微镜观测了不同热处理制度下的组织特征,并测试其力学性能.研究结果表明,相变点以下固溶处理得到双态组织,随着同溶温度的升高,初生α相含量减少,合金强度升高,塑性呈下降趋势.β固溶处理后得到魏氏组织,合金强度和韧性匹配高于相同热处理条件TC4合金水平.     

650℃时效对TA31钛合金组织与性能的影响

对TA31钛合金进行650℃时效处理,分析了固溶后不同制度650℃时效TA31钛合金的显微组织,并进行了拉伸及夏比冲击试验,研究了不同时效工艺对TA31钛合金强度、塑性、冲击韧性及试样断口形貌的影响。结果表明:650℃时效后,固溶态TA31钛合金中的针状马氏体α'和亚稳态β相发生分解,生成弥散稳定的α+β相,提高了TA31钛合金的强度。退火态、淬火态、时效态的TA31钛合金断后伸长率及断面伸缩率变化不大,均具有良好的塑性。退火态TA31钛合金冲击韧性最高,940℃固溶后降低,再经650℃时效后未发生显著变化。     

热暴露对TA19钛合金锻件拉伸性能的影响

分别测试了固溶时效处理TA19钛合金锻件经400℃和500℃热暴露100h后的室温和高温拉伸性能,研究了热暴露对其拉伸性能的影响。结果表明:TA19钛合金锻件经400℃和500℃热暴露100h后,其表面形成的脆化层对合金强度影响不大,合金没有产生热暴露效应,表明TA19钛合金的热暴露效应起始温度大于500℃。     

热处理制度对航空发动机用TC11合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度下TC11钛合金锻件的组织和性能.结果表明,在空冷的条件下,随着温度的升高,β转变组织体积增加,初生α含量减少同时体积增大;当热处理温度达到1020℃时组织变成了典型的β区冷却后针状马氏体组织;随着温度的继续升高,等轴α相完全消失,形成了完全由β转变组织构成的层状结构.拉伸试验研究表明,950℃/2...     

变形量对TC25钛合金饼坯组织和力学性能的影响

将Ф240 mm TC25钛合金坯料在T_β+25℃温度下保温一段时间后锻制成饼坯,研究20%、40%和60%三种典型变形量对饼坯的组织和拉伸力学性能的影响。结果表明,三种变形量的饼坯显微组织均由多个平直的束状α相互相交错形成网篮组织;随着变形量的增加,平直的束状α相减少,α相方向性减弱,长条α相尺寸减小;同时,随着变形量的增加,拉伸强度增强。     

化学成分及热处理工艺对TA5合金棒材力学性能的影响

研究了化学成分和热处理工艺对TA5合金棒材力学性能的影响.结果 表明,增加铝、氧、氮元素的含量,提高铝强度当量,TA5合金棒材强度显著提高,塑性略有降低.在700～800℃范围内升高退火温度,TA5合金棒材的强度降低,塑性升高;在740～780℃退火时,其强度和塑性匹配最佳.与空冷相比,采用炉冷+空冷的冷却方式时,TA...     

Microstructure and Mechanical Properties of TiAl-based Alloy

Two phases gamma titanium aluminide alloy,Ti-46.5Al-2.5V-1Cr.was investigated to characterizemicrostructures and to define the microstructure/mechanical property relationship.Many kinds ofmicrostructure of gamma and α_2 phases were obtained by heat treatments in the α+γ,α_2+γ and αfields.The effects of microstructure on tensile properties,fracture toughness and J-R resistancecurve at room temperature,were systematically studied.The experimental results showed that themicrostructure had a strong effect on mechanical properties,The duplex microstructure produced byheat treatment at 1250℃×4 h with controlled cooling resulted in the highest ductility of 4.8% tensileelongation,low fracture toughness and crack growth resistance.The fully lamellar microstructureproduced by heat treatment in the α field having large grain sizes resulted in the highest fracturetoughness but the lowest ductility.     

显微组织对TA15合金高温拉伸性能的影响

研究了显微组织变化对TA15合金500℃高温拉伸性能的影响。结果表明:初生α相含量增加、α相方向性增强、次生α片变厚及β晶粒尺寸变粗大等显微组织的变化,可使TA15合金500℃高温抗拉强度降低,最大降幅达90MPa以上。研究表明,随初生α相含量增加,增多了晶界数量,而随温度升高晶界强度比晶粒强度下降快,导致高温抗拉强度随初生α相含量增加而降低。     

固溶冷却速率对全片层亚稳β钛合金α相形貌的影响EI北大核心CSCD

采用Gleeble热模拟压缩试验机、显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等研究固溶冷却速率对TB17钛合金力学性能和条状α形貌的影响。结果表明:具有网篮组织的TB17钛合金经两相区固溶后,当固溶冷却速率为200℃/min时,合金显微硬度为250HV,随着固溶冷却速率的降低,钛合金显微硬度逐渐增加,当固溶冷却速率降低到1℃/min(炉冷)时,显微硬度增加到320HV。在连续冷却过程中会发生β→α相变,在β基体上析出次生α相,同时条状α相会转变为“叉状”结构;随着固溶冷却速率的降低,“叉状”结构逐渐变粗长大,当固溶冷却速率为40℃/min时,“叉状”结构的宽度约为14 nm,当固溶冷却速率为10℃/min时,“叉状”结构的宽度约为100 nm,当固溶冷却速率为1℃/min(炉冷)时,“叉状”结构的宽度约为300 nm;而当固溶冷却速率大于10℃/min时,条状α相侧面和端面包裹着斜方马氏体α″相,马氏体相的存在促进了α相转变和“叉状”结构的形成。当固溶冷却速率逐渐降低至1℃/min左右相当于炉冷速率时,“叉状”结构变粗,条状α相端面和侧面的斜方马氏体相消失,发生α″→α相变。     

固溶时效处理对TM60合金组织和力学性能的影响

通过对8型钛合金TM60进行不同制度的固溶时效处理,研究了各制度下其显微组织、相结构和力学性能的变化。研究结果表明：α相的含量和体积分数对合金性能有较大影响,固溶处理温度选择在700℃,时效处理温度应选择在400℃~450℃,β型钛合金TM60具有最佳的强塑性。     

Microstructure and mechanical properties of a sand-cast Mg–Nd–Zn alloy

The microstructures and mechanical properties of a sand-cast Mg–Nd–Zn alloy in the as-cast, solution-treated and peak-aged conditions were investigated. The as-cast alloy was comprised of α magnesium matrix and Mg₁₂Nd eutectic compounds. The eutectic compounds dissolved into the matrix and small Zr-containing particles precipitated at grain interiors, due to the solution treatment. After the solution treatment, two kinds of cooling manner, either cooling in air or quenching in water, were employed. It was worth noting that some basal precipitates formed in the matrix during the in-air cooling process after solution treatment, which led to the succedent weak ageing hardening response and low strength in peak-aged condition. The hardness, yield strength, ultimate tensile strength and elongation at room temperature, of the samples in the T61 condition, were HV81, 191 MPa, 258 MPa and 4.2%, respectively. When tensile tested at high temperature, they exhibited serrated flow. Moreover, the casting surface of the tensile testing bar also had a great influence on its mechanical properties.