形变织构及亚结构对Ti-6Al-4V合金氮化复合时效组织影响研究

发布时间：2024-05-17 00:59

　　Ti-6Al-4V(TC4)合金是世界上应用最广泛的钛合金,但硬度低、耐磨性差,本文设计820℃固溶处理+冷轧变形+450℃低温等离子渗氮及时效的复合工艺以提升Ti-6Al-4V整体综合性能。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱分析、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、背散射电子衍射技术(EBSD)等手段分析表征变形组织及氮化组织变化,利用摩擦磨损测试、显微硬度测试考核评价了硬度和耐磨性。变形组织结构分析显示,Ti-6Al-4V合金在820℃固溶处理冷却过程中发生了β-Ti向α-Ti的转变,随着变形量的增加,基体内部可能存在的亚稳态的α’相和β’相在轧制过程中进一步分解产生β-Ti,β-Ti的含量增多且分布在α-Ti晶界处,晶粒转动导致Burgers位向关系被破坏;试样经过急速水冷后,内部存在大量残余应力并在晶界处产生了大量的位错,位错互相缠结形成位错墙和位错胞,随着变形程度的增加,位错不断向晶粒内部运动、增殖,位错密度不断增大。合金织构随着变形量的增大发生了变化,由近似横向织构转变为横向织构,基面位向集中在TD方向,柱面位向集中在RD方向。氮化组织结...

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图1.1α-Ti与β-Ti晶体结构：（a）α-Ti密排六方（b）β-Ti体心立方

哈尔滨工程大学硕士学位论文机计划、探月工程、天宫工程、核电工程以及海洋开发工程都离不开钛工业的支中国未来的钛工业还将有更大的发展空间和前景。2钛的两种同素异构体纯的金属钛的熔点为1668℃，固态的钛在不同的温度下会发生同素异构转变，下，882.5℃以上为β-Ti，属于体心立....

图1.2Ti-6Al-4V合金的典型显微组织

图1.2Ti-6Al-4V合金的典型显微组织[2,9]（a）条状组织；（b）等轴组织；（c）双态组织；（d）三态组织4钛与钛合金的性能钛合金具有以下优点：1.钛合金比强度高，抗拉强度在1000Mpa以上。与钢材相比，钢的密度接近两倍且强度仍不如钛合金，因此钛合金性能....

图1.3α-Ti常见的滑移面和滑移方向示意图

第1章绪论。滑移方向主要有三<0001>、<2—113>、<112—0>。由于基面滑移的所需要的临界分力较低，因此一般情况下基面滑移的现象较为普遍，其次为柱面滑移，最末为锥面。同时因为α-Ti的c/a值为1.587，而理想密排六方晶格的c/a值为1.633，....

图1.4板材中的织构现象[45]

图1.4板材中的织构现象[45]根据材料中晶粒的取向方式不同，普遍将织构分为两种不同的类型。1.丝织构。经过拔制金属丝中大多数晶粒往往沿着一个或几个晶向在宏观上平行于一个方向，称为丝织构，丝织构通常用所平行的晶向指数<UVW>表示。2.板织构。经过轧制的金属板材中，晶粒往往不....

本文编号：3975156