钛锻造对钛合金棒性能及组织的影响
发布时间：2021-01-29
TC4钛合金是国内外应用最广泛的a+β型钛合金，由于它具有比强度高、耐腐蚀性好和综合性能优越等特点，在航空航天、化工机械、医药工程等行业得到广泛应用。TC4钛合金常见的缺陷有合金元素的偏析和夹杂物、铸造组织的残留、脆化层、氢脆以及脆性和锻 造裂纹等。限型钛合金，与其他中强钛合金钛棒相比，其在强度、塑性水平相 当的条件下，具有更高的断裂韧性和抗裂纹扩展能力，可广泛用于四代机、大飞机等重要机型的关键承力构件。采用两相区退火 、两相区固溶+时效，单相区固溶+时效的热处理工艺，研究了不同 热处理工艺对TC4钛合金棒显微组织和力学性能的影响，以获得该 合金强度、塑性、韧性最佳匹配的热处理工艺。
(1)TC4钛合金在两相区进行普通退火和再结晶退火处理后发生再结晶，a相尺寸有所增大，且退火温度越高，冷却速度越慢，再结晶越 充分，并发生a相聚集长大，导致合金强度显著下降，塑性增加。
(2)在两相区固溶+时效处理得到双态组织，随着时效温度升高，次 生a相含量减少，a片层尺寸增大，合金的强度和断裂韧性下降，塑 性有所提高。而当固溶时冷却速度升高，时效时生成的次生片状a相 更为细小，导致合金的强度升高，塑性和断裂韧性下降。
(3)在单相区固溶水冷获得马氏体组织，随后进行时效处理，合金的 塑性急剧恶化，均发生脆断。并且随时效温度升高，片层有所增厚 ，但析出的次生a相含量减少，钛合金钛棒的强度和断裂韧性有所下 降。而在单相区固溶空冷获得魏氏组织，随后进行高温时效处理， 将使a片层厚度进一步增大，且混乱交织程度减小，导致强度下降， 塑性和断裂韧性均有所提高。
(4)TC4钛合金棒经950C/1h/WQ+550C/6h/AC热处理，可以实现强度、 塑性、韧性的最优化匹配，从而获得优良的综合力学性能。
锻造温度决定着钛合金组织，在钛合金的锻造过程中产生β相变是 必然的，通过本文的研究可以得出以下结论：
(1)TC4钛棒黑斑区域与正常区域主要化学成分无差异，无成 分偏析现象，因此黑斑不是化学成分偏析导致的相变组织。
(2)TC4钛棒黑斑区域的p相形貌和正常区域有较大差异，为单 相区形成的异常相变组织。
(3)TC4钛棒黑斑组织是在锻造过程中钛棒变形不均匀而产生 不同相变形成的不均匀组织。排除实验误差等影响，根据表2检测结 果，说明钛棒低倍黑斑区域和正常区域的Al、V、Fe以及钛基体元素 含量均无明显差别，说明黑斑区域无成分偏析的现象。因此钛棒低 倍黑斑组织与化学成分的偏析没有直接的关系。
来源：搜钛网
“宝鸡盛辉钛业有限公司，主营各种规格钛棒、钛加工件、钛异形件；我们钛棒的材料选用优良材质，符合标准，不偷工减料；我们钛棒的规格多样满足您的需求；我们钛棒的表面光滑、结构稳定、无凹凸、耐酸、耐碱、耐腐蚀、无裂纹。我们的目标是以优异的产品、可靠的质量、优越的终身效能费用比和有效的服务，满足顾客日益增长的需要，质量是我们的自尊心。我们的生产理念：质量至上、用户满意、精益求精、务实创新。”
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