热连轧Ti-6Al-4V合金的蠕变性能及影响因素
因为优良的比强度和抗腐蚀能力,钛合金已经广泛应用于宇航工业,例如发动机风扇、压气机盘以及轴承件。传统的钛合金生产工艺包括真空冶炼钛锭,然后等温锻和热处理。热压和热处理对钛合金的显微组织及其拉伸性能的影响已有研究,但是,复杂的生产工艺和高的生产成本限制了钛合金的应用。为了降低生产成本和实现连铸工业生产,热连轧技术是生产钛合金的一种新方法。
钛合金可以通过不同的热处理制度获得不同的显微组织和蠕变性能,当钛合金在低于β相转变温度下固溶处理时,获得等轴α相和“编筐式”组织共存的显微组织,这种组织具有较好的塑性和抗蠕变性能。当钛合金在高于β相转变温度下固溶处理时,合金的抗蠕变性能明显提高。因为合金的蠕变性能与其显微组织和变形机理有关,合金的抗蠕变性能可以根据变形机理来评定。因此,弄清楚蠕变性能和显微组织及变形机理之间的关系至关重要,它可以为设计合金成分和制订热处理制度提供理论基础。但是,钛合金在蠕变过程中的变形机理尚未被掌握。
研究人员采用热连轧技术生产Ti-6Al-4V合金,通过不同热处理制度研究合金的蠕变特性并测定其蠕变性能,分析蠕变过程中合金的变形机理。
Ti-6Al-4V合金经真空感应熔炼和真空电渣重熔三次,然后将钛锭在1100~1150℃温度范围内热连轧成Φ50mm的圆棒。每根棒分别在940、980及1000℃固溶处理,480℃时效24h,炉冷,机加工成规定尺寸的试样,在GWT504模拟蠕变试验机上进行单向恒载拉伸试验。
试验结果表明,热连轧合金在低于β相转变温度下固溶处理后的显微组织为过饱和等轴α相和“编筐式”组织,“编筐式”组织的量随固溶温度升高而增加,1000℃固溶处理后均为“编筐式”组织。在575MPa作用应力、420℃条件下,与940℃固溶处理的合金相比,1000℃固溶处理的合金的应变速率低,蠕变寿命长。在作用应力和试验温度范围内,合金的蠕变激活能为249.8kJ/mol。蠕变过程中热连轧合金的变形机理是在具有密排六方组织的α相内激活了双取向的位错滑移,940℃固溶处理合金的变形特点是在α相的棱锥面上激活了波浪状位错。1000℃固溶处理合金的变形特点是在具有体心立方组织的β相内激活了多个位错滑移,体积分数高且富集V的β相可以强化抗蠕变性能,而其原因是该状态合金的应变速率低、蠕变寿命长所致。
现货资源
品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
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螺纹钢 | 12-32 | HRB400E | 长治市创发商贸有限公司 | 首钢长钢(首钢长钢) | 0 | 详情 |
热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 0 | 详情 |
普碳中板 | 14-16 | Q245R | 郑州上之达钢铁有限公司 | 敬业(金马库) | 4350 | 详情 |
低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
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