热轧变形对Ti-10V-2Fe-3Al合金组织和性能的影响
Ti-10V-2Fe-3Al合金作为美国Timet公司、Boeing公司、Wyman-Gordon公司于20世纪70年代初共同研制成功的具有高强度、高断裂韧性、良好淬透性和抗裂纹扩展性能的高强近β型钛合金,成功的应用于飞机起落架主承重梁、机翼和转轴等关键结构件。
高强近β型钛合金的组织结构由其所受的加工过程和热处理状态决定,改变合金的热处理工艺,如固溶温度、形变温度、形变量、时效工艺等,可以在较大范围内调整合金的力学性能,实现不同强度、塑性和韧性水平的匹配。
对于近β型钛合金,由于在低温时效中产生的细小弥散的等温ω相可为次生α相的析出提供均匀的形核点,采用低温-高温双重时效工艺可显著提高合金性能。科研人员研究形变温度、形变量和双重时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响,获得了更为优化的显微组织和综合性能。
试验用Ti-10V-2Fe-3Al合金原材料经3次真空自耗电弧熔炼制备出的合金锭,后经开坯、锻造、精锻等工序加工成Φ90mm的棒材,通过金相法测定该合金的相变温度约815℃。
通过线切割的方法从Φ90mm棒材上截取尺寸为Φ20mm×220mm的圆柱状试样,随后采用不同形变温度(分别为700、780和845℃)和形变量(分别为35%、45%和50%)对圆柱试样进行热轧处理,水淬至室温,最后对轧制后的试样分别采用500℃×16h单重等温时效,低温300℃×8h+高温500℃×8h以及低温300℃×8h+高温500℃×16h双重时效制度进行时效处理。室温拉伸试验采用标准的Φ5mm试样,每3根圆棒为1组,在拉伸试样头部截取金相试样,研究时效处理后的组织变化。利用OLYMPUS/PMG3型光学显微镜、JSM-6360LV型扫描电镜和H-800型透射电子显
微镜对试样进行显微组织分析;利用INSTRON5581型号的拉伸试验机测定合金在不同工艺处理后的室温拉伸性能;采用定量金相分析方法测定初生α相的体积分数。研究结果如下:
(1)随着形变温度的提高,Ti-10V-2Fe-3Al合金的拉伸强度逐渐升高,拉伸塑性逐渐降低,同时在相变点附近热轧时拉伸塑性下降比较明显;
(2)由于α相体积分数主要由变形温度决定,当变形量从35%提高到50%时,Ti-10V-2Fe-3Al合金的拉伸强度和拉伸塑性变化较小;
(3)相对于单重时效工艺,Ti-10V-2Fe-3Al合金形变温度为780℃或845℃,变形量为45%的轧制变形处理,并经300℃×8h+500℃×16h双重时效,通过在低温时效(300℃×8h)所发生的ω→α转变,均获得了更加均匀、细小的α+β显微组织,使得拉伸强度获得比较大的提高。(晓红)
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 | 15.50×1500 | Q235B | 宁夏祥合明贸易有限公司 | 包钢(银川市西夏区) | 0 | 详情 |
普碳中板 | 14 | Q235B | 唐山沐翌供应链有限公司 | 唐钢(金秋港) | 0 | 详情 |
低合金板 | 50*2590*12000 | Q355CZ25 | 安阳市云昊商贸有限公司 | 安钢(卡车之家库) | 0 | 详情 |
无缝管 | 12*2 | 20# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城精密(东银库) | 5700 | 详情 |
圆钢 | 105 | 1Cr5Mo | 天津瑞鑫优特钢材贸易有限公司 | 圆钢(聊城库切割) | 0 | 详情 |
热轧卷 | 10.0*1500*C | 510L | 上海宏微钢铁贸易有限公司 | 日照(兴晟3号库) | 3940 | 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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