锻造粉末冶金Ti6Al4V合金的性能和组织研究

摘 要: 本文对粉末冶金Ti6Al4V合金进行不同方式的锻造，并对锻造前后的性能和组织进行分析。研究表明，锻造是提高粉末冶金钛合金致密度、提高力学性能的有效手段。一方面，对粉末冶金Ti6Al4V合金在不同温度下进行一次锻造变形，发现960℃锻造后合金塑性最高，延伸率达到15.44%；随着锻造温度升高，组织中等轴α不断减少，逐渐向网篮组织转变，塑性有所降低，但是由于粉末的原始颗粒边界对晶粒长大的阻碍作用，在1150℃锻造后粉末冶金Ti6Al4V合金的晶粒没有明显长大，小于20μm的晶粒约占71%。晶粒尺寸小，有利于材料的塑性，其延伸率仍达到14.30%。因此，粉末冶金Ti6Al4V合金比传统熔铸钛合金具有更宽的锻造温度窗口。另一方面，对粉末冶金Ti6Al4V合金在不同温度下进行二次锻造变形，首先在高温锻造，利用小变形量的高温锻造来提高粉末钛合金的致密度，然后在低温进行二次锻造，获取需要的组织。经过两次锻造变形的Ti6Al4V合金的延伸率均大于17%，抗拉强度大于990MPa，屈服强度大于960MPa。