退火对海绵钛/电解钛熔炼TC4合金铸锭轧制板材组织性能的影响

发布时间：2021-04-18 16:25

　　以海绵钛和电解钛分别作为熔炼TC4钛合金的原材料,将熔炼后的铸锭进行热轧并退火处理,研究不同原料铸锭轧制的TC4合金板材退火处理后的组织与力学性能。结果表明:去应力退火对电解钛与海绵钛TC4合金板材组织的影响不大。再结晶退火后,电解钛与海绵钛TC4合金板材均有再结晶的等轴α相,而电解钛TC4合金的等轴化程度更高,内部组织更均匀。海绵钛TC4合金板材在经550℃退火处理后的应力去除效果比电解钛TC4合金的好,其强度略微降低,而塑性提升更为明显。电解钛TC4合金板材在经过800℃退火处理后的再结晶效果比海绵钛TC4合金好,其强度略微降低,而塑性得到极大的提升。两种钛合金板材退火后板材的断裂方式皆为韧性断裂。海绵钛TC4合金板材经退火后硬度降低,而电解钛TC4合金板材经退火后硬度增加。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

S-TC4和E-TC4钛合金经不同工艺退火后的拉伸性能

图7为E-TC4钛合金退火板材拉伸试样的断口形貌。由图7可知，E-TC4钛合金热轧板材经去应力退火和再结晶退火后，韧窝多且深，韧窝边缘区域明显经过撕裂而断开，呈现出韧性断裂形貌。当退火温度达到再结晶温度后，再结晶程度增大，等轴α相增多，在试样断裂过程中等轴α相断裂形成大而深的韧窝，在图7(b)中尤为明显，因其组织等轴程度较高，断裂后韧窝较大较深，与其具有高的塑性相对应。综上，从断口形貌可以判断出，随着退火温度的升高，合金的塑性增加，且E-TC4合金塑性好于S-TC4合金，这与合金的显微组织和力学性能测试结果一致。2.4 硬度分析

S-TC4和E-TC4钛合金退火板材的硬度见图8，可知S-TC4合金板材的硬度整体比E-TC4合金板材的硬度高。S-TC4合金板材经退火后硬度降低，而E-TC4合金板材经退火后硬度增加。S-TC4合金板材经去应力退火后硬度从轧制态的28.26 HRC降低到28.14 HRC，再结晶退火后降到27.84 HRC，这与其强度变化规律相吻合，但降低幅度并不明显，说明本文的退火工艺对S-TC4钛合金板材硬度影响不明显。E-TC4合金板材经去应力退火后硬度从轧制态的26.81 HRC增加到27.31 HRC，与强度变化规律一致。但是E-TC4合金板材经再结晶退火后硬度增到27.76 HRC，与强度降低规律相反，其原因可能是由于再结晶温度较高，E-TC4合金板材易与N发生作用形成Ti N硬质表层，以及吸收O形成硬度很高的硬化层，导致板材表层硬度增加。图8 TC4钛合金经不同工艺退火后的硬度

【参考文献】：
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本文编号：3145793