热处理工艺对TC4钛合金冲击磨损性能的影响

发布时间：2021-03-10 02:18

　　研究了退火和固溶时效处理对热轧态TC4钛合金的力学性能和组织的影响,并考察了其冲击磨损性能。结果表明:退火处理后试样组织中转变β相增加,强度、塑性和韧性均较热轧态有所提升;而固溶时效处理后试样组织的晶粒细化且尺寸更为均匀,同时具有最高的强度,而塑性和韧性则较热轧态有所降低。经过10 h的冲击磨损试验后,退火态试样的磨损率最低,而固溶时效态试样的磨损率最高。通过磨损断口观察发现退火态试样表面冲刷犁沟较短,且终点处存在合金的塑性堆积,同时磨损面组织发生塑性变形,晶粒延展拉长。退火态试样较高的塑性和韧性有助于吸收冲击能量,因此表现出较好的耐冲击磨损性能。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

冲击磨损试验机示意图

从图3(a)的累计磨损率曲线可知，固溶时效态试样的磨损率最高，经过10 h试验后磨损率达到了11.9%;而退火态试样的磨损率最低，经过10 h试验后磨损率为8.5%;热轧态试样经过10 h试验后的磨损率为9.3%，居于退火态和固溶时效态中间。同时，比较3组试验钛合金的磨损率曲线的增长趋势可知，固溶时效态试样的磨损率增长高于另外两组。图3(b)为3组试验钛合金的每小时磨损率，可见热轧态和固溶时效态试样在试验的第1个小时均产生了较大的磨损，超过1.5%，而退火态试样仅磨损了0.75%。在后续的试验中，热轧态和退火态试样的每小时磨损率相差不明显，而固溶时效态试样的磨损率明显高于另外两组试样。因此，3组试验钛合金的耐磨性:退火态>热轧态>固溶时效态。图3 试验钛合金冲击磨损的累计磨损率(a)和小时磨损率曲线(b)

图2 试验钛合金的显微组织图4为冲击磨损试验后试验钛合金在低倍显微镜下的宏观磨损形貌。从中可以看出，3组试样在冲击磨损条件下均出现了一定程度的塑性变形，其中热轧态和固溶时效态试样的变形较为严重，而退火态试样的变形较小。另外，热轧试样的表面白色颗粒附着区域更多，而固溶时效态的表面白色颗粒附着最少。对白色颗粒进行EDS能谱分析表明其成分为SiO2。试验采用的磨料为白刚玉，白色颗粒可能为磨料中混杂的石英砂颗粒，在试验过程中镶嵌在试样表面。

【参考文献】：
期刊论文
[1]微观组织对钢抗磨料磨损性能的影响[J]. 黄建洪.  金属热处理. 2008(10)



本文编号：3073883