钛铌合金的热处理工艺研究

发布时间：2021-04-17 15:06

　　为了解钛铌合金的组织和性能之间的关系,对Ti20Nb的挤压棒材采用相变点上、下的不同热处理制度进行不同加工率径锻棒材的热处理试验,研究加工率、力学性能、硬度和显微组织以及断口形貌之间的关系。结果表明:钛铌合金挤压棒材在相变点以上固溶处理时,组织长大明显,在大块的β相内有显著的针状马氏体组织。随着径锻加工率的提升,晶粒破碎越明显,经退火热处理后发生了明显的再结晶过程,存在细晶强化现象。钛铌挤压棒材经过固溶处理后,强度和硬度提高较大,塑性下降明显。随着加工率的逐步增大,棒材的抗拉强度、硬度、塑性都在缓慢提升。钛铌棒材拉伸断口为典型的等轴韧窝,随着棒材加工率的增大,韧窝逐渐变大,变深,数量也增多。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(14)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

Ti20Nb合金棒材不同热处理态的显微组织

图2为Ti20Nb钛合金棒材经过不同加工率后，经650℃/1h退火处理后的显微组织。从图2(a）可看出，棒材明显发生了大量的再结晶，显微组织呈现为等轴组织，晶粒尺寸在1～10μm分布，有些再结晶组织还发生了团聚、长大。当加工率增大到67%时（图2(b）），等轴组织变得更加细小，而且由于变形的作用，原先的等轴组织不同程度的被拉长、拉细，呈现出明显的纤维化。当加工率达到82%、92%,Ti20Nb钛合金棒材的晶粒进一步被破碎、细化，晶粒被细化，晶粒尺寸大约在1～5μm。2.2 热处理和加工率对维氏硬度和拉伸性能的影响

图3为Ti20Nb棒材在不同热处理态的拉伸性能。挤压棒材经过固溶处理后强度提升、塑性下降，而经过退火处理后强度下降、塑性提高。棒材经过67%以上的径锻加工后，随着加工率的提高，强度和塑性都在缓慢提升。对于钛金属材料，不同的加工方式和热处理后得到不同的组织，组织则决定性能。经过固溶处理后，粗大的β相导致准70 mm固溶态的抗拉强度和屈服强度显著提高，伸长率和断面收缩率明显下降。退火热处理有效降低了热挤压加工后的残余应力，所以退火态的抗拉强度和屈服强度降低，伸长率和断面收缩率提高。的Ti20Nb挤压棒材经过67%以上大加工率径锻后，晶粒发生剧烈畸变，产生很大的变形储能，再结晶温度也随着变形程度的增加而降低，经过相同温度的退火处理后，棒材的抗拉强度达到705MPa，屈服强度达到564MPa，伸长率为20%，断面收缩率为66%。2.3 加工率对断口形貌的影响

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3143663