Ti5Mo5V3Al-xCr系钛合金等温相变组织演变规律及力学性能变化
发布时间：2021-06-19 08:20
Ti5Mo5V3Al-xCr系列钛合金是北京有色金属研究总院自主研发的一系列β钛合金,通过合适的热处理工艺可以使合金的强韧性能得到良好的匹配。合金的强韧性能主要受合金时效过程中的析出相含量及形貌影响,而析出相含量及形貌的差异则与合金的等温相变过程相关。因此,本文选取Ti5Mo5V3Al-xCr系列合金中Cr含量分别为1.0%、3.0%、5.0%、7.0%和9.0%的五种合金作为研究对象,通过调整该系列合金的等温时效时间,利用金相显微镜、扫描电镜、同步X射线衍射技术、洛氏硬度计以及拉伸试验机等实验手段来分析该系列合等温相变过程中的显微组织变化及其对力学性能的影响,并结合JMA方程,研究五种合金在550℃的α+β/β等温相变动力学行为。结果表明,合金在550℃的相变速率随Cr含量的增加而降低。合金的形核机制随Cr含量的不同而呈现出不同的特点,1Cr和3Cr合金为晶界和晶内混合形核,5Cr合金为晶内优先形核,7Cr合金优先于亚晶形核,9Cr合金则需要较长的孕育期才开始在晶界和晶内形核。合金经550℃等温时效后的室温平衡态组织均由弥散分布的片状α相和β相基体组成,且随着Cr含量的增加,α相析出...
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ia-Ti和p-Ti晶体结构示意图m
与ａ相稳定元素作用相反，降低同素异构转变温度，也就是使ｐ相区向更??低的温度区间延伸，从而稳定Ｐ相，Ｐ相稳定化元素又可分为同晶型元素Ｍｏ，?Ｖ，??Ｔａ，Ｎｂ以及共析型元素Ｆｅ，?Ｍｎ，?Ｃｒ，?Ｃｏ，?Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｉ，?１４等［１１。图１．２为钛合金的??分类及其与（３稳定元素之间的关系示意图［８］。此外，钛合金还能以合金的Ｍｏ当量、??Ａ１当量和Ｋｆｉ来分类，其计算公式如公式（１．１）、（１．２）和（１．３），这些参数还可??表示合金相的稳定性Ｐ｜７］，其中Ｃｎ，?Ｃｋｎ为合金中各ｐ稳定元素含量和临界浓度。表??１．２总结了钛合金的分类及相应特点１｜４】。??［Ａｌ］ｅｑ＝［Ａｌ］＋ｌ／６［Ｚｒ］＋ｌ／３［Ｓｎ］＋１０［Ｏ］?（１．１）??［Ｍｏ］ｅｑ＝［Ｍｏ］＋ｌ／５［Ｔａ］＋ｌ／３．６［Ｎｂ］＋ｌ／２．５［Ｗ］＋ｌ／１．５［Ｖ］＋１．２５［Ｃｒ］＋１．２５［Ｎｂ］＋１．７［Ｍｎ］＋??１．７［Ｃｏ］＋２．５［Ｆｅ］?（１．２）??Ｋｐ＝Ｃｉ／Ｃｋ１＋Ｃ２／Ｃｋ２＋Ｃ３／Ｃｋ３＋?（１．３）??Ｂａｔａ?ａｌｌｏｙｓ??＞?＼?＇?．?Ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ?Ｓｔａｂｌｅ??Ｉ?＼?Ｋ?Ｘ?￣￣??＃?＼?＼?＼??ｒ＼?Ｎ?＼??Ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ｆｉ?ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ／％??图１．２钛合金的分类及其与（
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr含量对Ti5Mo5V3Al-xCr系合金组织及性能的影响[J]. 崔雪飞,米绪军,惠松骁,魏衍广,罗峥,陶海明. 航空材料学报. 2015(03)
[2]铬含量对Ti5Mo5V3Al-XCr系合金α+β/β转变温度的影响[J]. 崔雪飞,米绪军,林晨光,陶海明,惠松骁. 稀有金属材料与工程. 2014(09)
[3]我国自主研发钛合金现状与进展[J]. 赵永庆,葛鹏. 航空材料学报. 2014(04)
[4]钛及钛合金的热加工[J]. 张利军,常辉,薛祥义. 热加工工艺. 2013(02)
[5]钛合金的研究进展与应用现状[J]. 彭昂,毛振东. 船电技术. 2012(10)
[6]α+β钛合金微观组织对强韧性的影响概述[J]. 邵晖,赵永庆,曾卫东,葛鹏,杨义. 稀有金属材料与工程. 2012(07)
[7]关于马氏体相变机制的研究[J]. 刘宗昌. 热处理. 2012(02)
[8]高强高韧钛合金研究与应用进展[J]. 杨冬雨,付艳艳,惠松骁,叶文君,于洋,梁恩泉. 稀有金属. 2011(04)
[9]超高强度钛合金研究进展[J]. 商国强,朱知寿,常辉,王新南,寇宏超,李金山. 稀有金属. 2011(02)
[10]国内外钛合金研究的发展现状及趋势[J]. 赵永庆. 中国材料进展. 2010(05)
博士论文
[1]Cr含量对Ti5Mo5V3Al-xCr系钛合金显微组织与性能的影响[D]. 崔雪飞.北京有色金属研究总院 2015
[2]Ti-Al-Mo-V-Cr-Fe系钛合金中扩散及β→α相变的动力学研究[D]. 陈逸.西北工业大学 2015
[3]Ti-B19合金的固态相变动力学及其组织演变规律[D]. 常辉.西北工业大学 2006
[4]钛与钛铝化合物基合金相变及力学性能的价电子理论研究[D]. 屈华.东北大学 2006
本文编号：3237460
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ia-Ti和p-Ti晶体结构示意图m
与ａ相稳定元素作用相反，降低同素异构转变温度，也就是使ｐ相区向更??低的温度区间延伸，从而稳定Ｐ相，Ｐ相稳定化元素又可分为同晶型元素Ｍｏ，?Ｖ，??Ｔａ，Ｎｂ以及共析型元素Ｆｅ，?Ｍｎ，?Ｃｒ，?Ｃｏ，?Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｉ，?１４等［１１。图１．２为钛合金的??分类及其与（３稳定元素之间的关系示意图［８］。此外，钛合金还能以合金的Ｍｏ当量、??Ａ１当量和Ｋｆｉ来分类，其计算公式如公式（１．１）、（１．２）和（１．３），这些参数还可??表示合金相的稳定性Ｐ｜７］，其中Ｃｎ，?Ｃｋｎ为合金中各ｐ稳定元素含量和临界浓度。表??１．２总结了钛合金的分类及相应特点１｜４】。??［Ａｌ］ｅｑ＝［Ａｌ］＋ｌ／６［Ｚｒ］＋ｌ／３［Ｓｎ］＋１０［Ｏ］?（１．１）??［Ｍｏ］ｅｑ＝［Ｍｏ］＋ｌ／５［Ｔａ］＋ｌ／３．６［Ｎｂ］＋ｌ／２．５［Ｗ］＋ｌ／１．５［Ｖ］＋１．２５［Ｃｒ］＋１．２５［Ｎｂ］＋１．７［Ｍｎ］＋??１．７［Ｃｏ］＋２．５［Ｆｅ］?（１．２）??Ｋｐ＝Ｃｉ／Ｃｋ１＋Ｃ２／Ｃｋ２＋Ｃ３／Ｃｋ３＋?（１．３）??Ｂａｔａ?ａｌｌｏｙｓ??＞?＼?＇?．?Ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ?Ｓｔａｂｌｅ??Ｉ?＼?Ｋ?Ｘ?￣￣??＃?＼?＼?＼??ｒ＼?Ｎ?＼??Ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ｆｉ?ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ／％??图１．２钛合金的分类及其与（
?分解过程相对缓慢??１．３．４钛合金的显微组织??根据钛合金中相的形貌与排列方式差异性，形成了四种典型的组织形貌。图１．４??为钛合金中的四种典型组织形貌图［３８］。片层状组织如图（ａ）所示，不同取向的板条??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr含量对Ti5Mo5V3Al-xCr系合金组织及性能的影响[J]. 崔雪飞,米绪军,惠松骁,魏衍广,罗峥,陶海明. 航空材料学报. 2015(03)
[2]铬含量对Ti5Mo5V3Al-XCr系合金α+β/β转变温度的影响[J]. 崔雪飞,米绪军,林晨光,陶海明,惠松骁. 稀有金属材料与工程. 2014(09)
[3]我国自主研发钛合金现状与进展[J]. 赵永庆,葛鹏. 航空材料学报. 2014(04)
[4]钛及钛合金的热加工[J]. 张利军,常辉,薛祥义. 热加工工艺. 2013(02)
[5]钛合金的研究进展与应用现状[J]. 彭昂,毛振东. 船电技术. 2012(10)
[6]α+β钛合金微观组织对强韧性的影响概述[J]. 邵晖,赵永庆,曾卫东,葛鹏,杨义. 稀有金属材料与工程. 2012(07)
[7]关于马氏体相变机制的研究[J]. 刘宗昌. 热处理. 2012(02)
[8]高强高韧钛合金研究与应用进展[J]. 杨冬雨,付艳艳,惠松骁,叶文君,于洋,梁恩泉. 稀有金属. 2011(04)
[9]超高强度钛合金研究进展[J]. 商国强,朱知寿,常辉,王新南,寇宏超,李金山. 稀有金属. 2011(02)
[10]国内外钛合金研究的发展现状及趋势[J]. 赵永庆. 中国材料进展. 2010(05)
博士论文
[1]Cr含量对Ti5Mo5V3Al-xCr系钛合金显微组织与性能的影响[D]. 崔雪飞.北京有色金属研究总院 2015
[2]Ti-Al-Mo-V-Cr-Fe系钛合金中扩散及β→α相变的动力学研究[D]. 陈逸.西北工业大学 2015
[3]Ti-B19合金的固态相变动力学及其组织演变规律[D]. 常辉.西北工业大学 2006
[4]钛与钛铝化合物基合金相变及力学性能的价电子理论研究[D]. 屈华.东北大学 2006
本文编号：3237460
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