Ti-1300合金組織轉(zhuǎn)變研究.pdf

1、Ti-1300合金是我國(guó)自主開發(fā)的一種新型高強(qiáng)近β鈦合金，具有良好的可鍛性和高淬透性，在1300MPa強(qiáng)度級(jí)別下仍能得到良好的塑性和韌性的匹配，可應(yīng)用于高強(qiáng)度航空結(jié)構(gòu)件制造。該合金的組織和性能對(duì)熱處理工藝比較敏感，但作為一種新型鈦合金，當(dāng)前對(duì)其相關(guān)研究很少。
　　本文利用熱膨脹法與光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線物相分析儀(XRD)等分析手段，通過研究Ti-1300合金在連續(xù)冷卻與固溶時(shí)效過程中的顯微組織演變和相變行為

2、，尋找其組織轉(zhuǎn)變和相變規(guī)律，為合金性能的改善、熱加工工藝的確定提供必要的理論依據(jù)；對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)該新型鈦合金的推廣和應(yīng)用意義重大。
　　研究獲得的主要結(jié)論：
　　(1)Ti-1300合金在連續(xù)冷卻過程中，隨著冷卻速度的增加，合金的顯微組織呈規(guī)律性的變化：當(dāng)冷卻速度較慢時(shí)，Ti-1300合金的室溫組織為層片狀α相+β相的組織；隨冷速加快，α相層片變細(xì)小，趨向針狀；當(dāng)冷卻速度大于0.3℃/s時(shí)，在片層組織中開始出現(xiàn)塊狀殘余β相并隨

3、冷卻速度增大而增多。
　　(2)Ti-1300合金在連續(xù)冷卻過程中，其顯微硬度隨冷速的增加出現(xiàn)先迅速提高后逐漸降低的現(xiàn)象；在合金的室溫組織中出現(xiàn)殘余β相之前，隨著冷速的增加，α相層片變細(xì)小，組織中界面數(shù)量增多，顯微硬度迅速提高；在冷速為0.3℃/s時(shí)，室溫組織顯微硬度達(dá)到峰值；當(dāng)組織中開始出現(xiàn)塊狀殘余β相之后，隨冷速增加α相減少而滑移系更多的β相增加，顯微硬度逐漸降低。
　　(3)Ti-1300合金在固溶時(shí)效過程中，β相轉(zhuǎn)變

4、生成α相。在一定溫度下，隨著時(shí)效溫度的增加，過冷度下降而元素?cái)U(kuò)散速度上升，α相的生成速度先增加后降低，厚度逐漸增加；隨著保溫時(shí)間增加，α相的尺寸逐漸增加；顯微硬度也隨著時(shí)效溫度的增加和時(shí)效時(shí)間的增長(zhǎng)呈現(xiàn)先增加而后降低的趨勢(shì)。
　　(4)Ti-1300合金在固溶時(shí)效過程中，其顯微硬度在時(shí)效處理前因α相的減少與晶粒尺寸的增加，隨固溶溫度的增加而降低；在時(shí)效處理后則因α相尺寸的降低和數(shù)量的增加隨固溶溫度的增加而上升，隨時(shí)效時(shí)間的增加先上