热处理对TA5棒材显微组织及性能的影响
发布时间：2021-01-30
TA5是一种a型钛合金，除含有4%的Al元素外，还加入了0.005%的B元素，这样可细化晶粒并提高弹性模量。此合金强度中等，塑性较差，焊接性能和耐腐蚀性良好，可制作成板材、棒材和锻件，是海洋环境下理想的结构材料。目前已广泛应用于制备船舶制造业的各类机械部件,也应用于制造各类兵器。
国内关于TA5钛合金板材加工工艺、热处理工艺的研究报道较多，而对该合金棒材热处理工艺的研究报道较少。因此本实验通过对TA5钛合金棒材进行不同工艺的热处理，研究了热处理工艺对TA5钛合金棒材组织与力学性能的影响规律，希望对后续材料加工及该合金的应用推广提供一定的参考。
实验所用棒材是用经由三次真空自耗熔炼的#600mmTA5钛合金铸锭加工而成的。铸锭相变点为(995±5)C,Al含量为4.2%,B含量为0.0043%,杂质元素含量符合GB/T3620.1—2007标准要求。棒材加工过程分为两个阶段：第一阶段为开坯和中间锻造，将铸锭在1150C保温4.5~5.5h后，采用16MN快速液压锻造机进行变形量为88%左右的四镦四拔开坯锻造，然后用箱式电阻炉加热至（960±10)C,保温4~4.5h后，进行变形量为75%左右的两次拔长锻造，制成#120mm锻坯料；第二阶段为径向锻造，在（950±10)C下，采用SXP43径向锻造机进行变形量为85%左右的径向锻造，锻后棒材直径为45mm。
采用箱式电阻炉（控温精度为±1°C),对TA5钛合金棒材进行退火热处理：
①不同退火温度，分别在600、650、700、750、800C,保温1h,空冷，优选出最佳退火温度；
②不同保温时间，退火温度依据第1步优选，保温时间分别为30、60、90、120、150min,空冷。
①不同退火温度，分别在600、650、700、750、800C,保温1h,空冷，优选出最佳退火温度；
②不同保温时间，退火温度依据第1步优选，保温时间分别为30、60、90、120、150min,空冷。
在钛棒材1/2半径处沿纵向切取试样，按照GB/T228《金属材料室温拉伸试验法》，采用INSTRON4505万能试验机测定拉伸性能;按照GB/T5168《af钛合金高低倍组织检验方法》，采用LeicaMM-6金相显微镜观察显微组织；按GB/T229《金属夏比缺口冲击试验方法》，采用JB-S300A摆锤式冲击试验机测定试样冲击性能。
(1)TA5钛合金棒材的较佳退火温度为700~750C,较佳保温时间为60~90min。
(2)TA5钛合金棒材退火温度在700~750C,保温时间在60~90min之间时，强度、塑性及冲击性能达到较好的匹配，其抗拉强度在740MPa左右，屈服强度在595MPa左右，延伸率在14%左右，冲击韧性在65J/cm2左右。
(3)退火处理保温时间对TA5钛合金棒材的强度、塑性和显微组织的影响小于退火温度的影响。
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。”
来源：搜钛网
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