Ti55531钛合金显微组织调控及性能优化

发布时间：2017-12-24 22:00

  本文关键词：Ti55531钛合金显微组织调控及性能优化　出处：《湘潭大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr(Ti55531)合金是一种新型β型钛合金。该合金具有良好的强韧性,适合制造大型承力构件,在航空航天领域有着重要的应用前景。但该合金的合金化程度高,其显微组织对热处理工艺参数十分敏感,因而系统的研究热处理工艺对Ti55531合金显微组织的影响,对优化合金组织、提高合金的综合力学性能具有重要的意义。本论文采用不同热处理工艺对Ti55531合金进行了热处理,对不同热处理条件下合金的显微组织进行了定量或半定量分析。同时,对不同热处理条件下的合金的力学性能进行了评估。在此基础上建立了热处理工艺-显微组织-力学性能之间的关系,其主要结论如下:(1)在β单相区与(α+β)双相区对Ti55531合金进行了退火处理,研究了退火温度对Ti55531合金显微组织与力学性能的影响。研究后表明,在双相区对合金进行退火处理,其显微组织主要由初生等轴α相、次生针状α相以及β相组成。而在单相区进行退火,合金组织由魏氏体组织组成。在双相区830°C下退火1.5h,炉冷至580°C,接着保温8h最后空冷至室温,合金表现出较好的综合性能,其抗拉强度为1107MPa,延伸率为21.1%。(2)在不同温度下对Ti55531合金进行固溶处理、并在580°C下进行时效处理,研究了固溶+时效处理对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,经过固溶+时效处理,合金组织中可析出细小次生针状α相。在双相区780°C下固溶1h空冷至室温,接着加热至580°C保温8h,最后空冷至室温,合金表现出较好综合性能,其抗拉强度为1304MPa,延伸率为13.8%。(3)对Ti55531合金的显微组织与力学性能的关系进行了定量或半定量研究。结果表明,该合金的强度取决于各组成相的强度和体积分数,并满足复合材料的混合定律。而合金的塑性取决于次生α相与初生α相的体积分数,次生α相含量的增多,降低了合金的塑性,而初生α相增多可提高合金的塑性。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.23

【参考文献】

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本文编号：1330117