烧结温度对模压成形真空烧结Ti-6Al-4V组织的影响

发布时间：2021-09-04 02:05

　　通过模压成形+真空烧结工艺制备了Ti-6Al-4V合金,研究了烧结温度对合金的相对密度、微观组织、相构成、硬度的影响。结果表明,烧结温度为1 035、1 100℃时合金烧结组织为α等轴晶与晶间β相;烧结温度为1 150℃时,显微组织为双态组织,包含等轴α晶粒、片层α晶粒以及少量晶间β相;烧结温度为1 200、1 300℃时,显微组织包含大量片层α晶粒与细小短棒状α晶粒。烧结温度>1 100℃时,试样的α相中几乎不含V元素。随烧结温度升高,环境中的气体更易侵入试样中形成间隙固溶体。烧结温度为1 300℃时,试样中的氧含量达到0.507%。随烧结温度升高,试样致密化进程加快,在1 300℃烧结的Ti-6Al-4V合金相对密度达到97.878%。因致密化的提升与间隙元素的增加,Ti-6Al-4V合金硬度随烧结温度上升而增大。 

【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2020,40(10)北大核心

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【部分图文】：

原料粉末颗粒表面形貌的SEM图

利用VHA-150/200型真空炉进行压坯的真空烧结，烧结全程炉内真空度保持在0.02～0.003Pa之间。烧结升温速度为10℃/min，烧结温度分别为1 035、1 100、1 150、1 200、1 300℃，保温2h，随后炉冷，烧结完毕后冷却阶段的温度-时间曲线见图2。烧结结束后进行镶嵌，经过砂纸打磨、金刚石悬浮液抛光后使用Kroll腐蚀液腐蚀5s，用于金相观察。

图3为试样表层的显微形貌。可以看出，由于致密化不完全，部分试样表层存在疏松层。在实际生产中，疏松层将大大降低工件的力学性能，应当去除。使用AL204-IC电子天平与相应的密度测定组件，通过阿基米德原理测量试样的密度；使用401MVA型显微维氏硬度计测试显微硬度，载荷为3N，保持15s；金相观察使用Leica DMI5000M金相显微镜；使用配备了能量色散光谱仪（EDS,Oxford X-Max Extreme,20kV）的Carl Zeiss Supra 55扫描电镜对金相试样进行EDS分析。使用配备钴材阳极的DVmax-Ultima X射线衍射仪，在40kV与40 mA下测定晶格常数（c/a值）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]置氢TC4钛合金粉末热等静压制件组织与性能研究[J]. 田亚强,侯红亮,任学平.  航空材料学报. 2013(03)



本文编号：3382337