固溶时效处理对锻态TC9合金组织及拉伸性能的影响

摘要

为更好地优化钛合金的强度、塑韧性等力学性能，采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机等设备，通过固溶温度、固溶时间、时效温度等参数对TC9钛合金锻棒的显微组织、力学性能及断裂行为进行研究。结果表明：随着固溶温度的升高，α相再结晶增加，部分小尺寸的片层α相消失，转变为β相，片层α相转变为短棒状α相；随着时效温度增加，合金中6μm宽度以上的板条α相含量显著增加，β相基体中析出片层α相的含量、宽度均持续增大，其中550、600、650℃条件下析出的片层α相的宽度分别为60、112、154 nm。拉伸性能结果表明：相对仅固溶处理，固溶+550℃、固溶+600℃、固溶+650℃时效处理的合金强度分别提高了105.6、38.8、81.8 MPa; 950℃/20 min固溶处理+650℃时效4 h工艺的试样获得了最佳的强度(1 173.4 MPa)和最佳的塑性匹配(3.5%)。

关键词

TC9钛合金 / 固溶时效处理 / 微观组织 / 强塑性匹配 / 断裂机理