热处理工艺对TA17钛合金棒材组织与性能的影响

<正>本文探究钛合金棒材在热处理下的金相显微组织、力学性能发生的变化。取相同锭号,不同节号的φ60mm棒材,进行热处理和室温力学性能测试。结果表明：TA17钛合金棒材经不同温度热处理时,内部组织由等轴α相+晶间β相共同组成,伴随着热处理过程中温度逐渐升高,初生α相逐步趋于等轴化,初生α相含量减少,β相的含量和体积分数逐渐增大。在740～780℃时,TA17钛合金综合力学性能相比其他温度区间较为优秀,实现了强度、塑性和韧性的良好匹配。     

热处理温度对TA7钛合金板材组织与力学性能的影响

研究了TA7钛合金板材热加工态和经750、800、850℃3种不同温度热处理后的显微组织、室温拉伸性能、弯曲性能、高温拉伸性能和高温持久性能。结果表明,热加工态TA7钛合金板材横向存在不均匀组织,纵向有较多拉长α晶粒;经750℃热处理后板材拉长α晶粒转变为等轴状;经800℃热处理后板材横向与纵向均为均匀、细小的等轴组织;经850℃热处理后板材晶粒发生长大。热处理后板材强度降低,塑性增加,弯曲性能和高温持久性能均满足GJB 2505A—2018标准要求;随着热处理温度的升高,板材室温拉伸强度和高温拉伸强度均逐渐降低,经850℃热处理后板材的500℃高温拉伸强度已不能满足要求。为了获得均匀、细小的组织及良好的力学性能,TA7钛合金板材宜采用800℃热处理。     

TA10钛合金板材的热处理工艺研究

为了使热轧TA10钛合金板材的塑性指标能够满足后续爆炸复合工艺的要求,对3 mm厚热轧TA10钛合金板材进行了不同温度和不同保温时间的退火热处理,研究退火温度和保温时间对其组织和力学性能的影响。结果表明,热轧态TA10钛合金板材经(700~750)℃×(30~60)min/AC热处理后可以得到较为均匀的等轴α相组织和较好的综合力学性能,满足爆炸复合用钛板的使用要求。     

热处理工艺对TA15钛合金棒材组织和性能的影响

研究了普通退火、β退火的单重热处理制度和强韧化的双重热处理制度对TA15钛合金棒材组织和性能的影响规律。结果表明,在普通退火温度范围内,合金组织形貌变化不大,均为等轴组织,合金的强度和冲击韧性随退火温度的升高而增加,塑性基本保持不变;β退火得到粗大的魏氏体组织,综合力学性能最差;在双重热处理过程中,第二重热处理温度主要影响片层α相的厚度,随着第二重热处理温度的升高,片层α相厚度增加,合金的强度降低,冲击韧性增加。当热处理制度为975℃×1 h/WQ+850℃×2h/AC时,合金组织由约24%的初生等轴α相、55%左右的网篮α相和β转变组织组成,此时合金具有良好的强韧性匹配。     

热处理工艺对TA24钛合金棒材显微组织及性能的影响

<正>TA24(Ti75)是低合金化Ti-3Al-2Mo-2Zr,系具有我国自主知识产权的近α型合金,含有3%的α稳定元素Al,对α相起固溶强化作用;含有2%的β稳定元素Mo,起到强化β相并改善工艺塑性的作用;还含有中性元素Zr,改善金属的焊接性能。TA24钛合金名义成分的铝当量为3.5,钼当量为2,其主要性能特点是具有比TA5更高的强度和更好的工艺塑性。该合金还具有良好的焊接性能和耐腐蚀性能。     

热处理工艺对TA5钛合金棒材显微组织及性能的影响

经过多火次锻造得到具有均匀细小等轴组织的TA5钛合金棒材,在600~800℃范围内对其进行不同温度和不同保温时间的退火热处理,研究不同热处理工艺对其显微组织与力学性能的影响。结果表明,热处理温度在700~750℃,保温时间在60~90 min之间时,得到的组织为更加均匀的等轴组织;棒材的抗拉强度为740 MPa左右,屈服强度在595 MPa左右,延伸率在14%左右,强度和塑性达到较好的匹配。     

热处理工艺对TA17合金棒材组织的影响

研究了热处理对TA17合金φ10mm棒材组织的影响,并对该合金显微组织的类型及特征进行了综合评价,目的是为制定加工工艺等提供参数.结果表明,当加热温度在相变点以下,TA17合金棒材的组织形貌特征是等轴α 晶间B组织、变形的等轴α 晶间β组织或二者的混合组织.随着温度的升高晶粒呈长大趋势,此时保温时间、冷却方式对组织形貌影响不大.加热温度接近相变点时,TA17合金棒材的组织形貌特征是粗晶粒等轴α和细晶粒针状β二者的混合组织.随着保温时间的延长,后者将完全转变成粗晶粒等轴α组织,冷却方式对组织形貌影响不大.加热温度高于相变点时,TA17合金棒材的形貌空冷时为板条α 晶间β组织,水冷时为针状α'组织.保温时间对组织形貌影响不大.     

热处理对TA15钛合金组织的影响

研究了从820℃、900℃、980℃和1030℃水冷、空冷和炉冷对TA15钛合金微观组织和硬度的影响。结果表明,随着加热温度的升高,初生等轴α相不断减少,亚稳定β相不断分解,形成细小的次生针状α相(αs);随着冷却速度的降低,合金的组织向针状和片状(α+β)相转变。显微硬度随加热温度的升高而提高,而冷却方式对其硬度影响不大。     

热处理对TA34钛合金管材组织性能与成材率的影响

研究了热处理对TA34钛合金管材显微组织、力学性能及成材率的影响。结果表明,TA34钛合金管材冷加工态组织为细小模糊晶,纵截面呈现金属流线;经道次间普通退火+成品等温分级退火(T1制度)处理后,组织形貌为等轴α相,晶粒平均尺寸约为12μm;经道次间普通退火+最后一道次轧制前等温分级退火+成品普通退火(T2制度)处理后,组织形貌为等轴α相伴随有少量变形的片状α相,晶粒尺寸为12～18μm。经不同热处理获得的管材在293、77、20 K的测试温度下强度相当,且强度均随着测试温度的降低而上升;T1制度下管材的塑性随着测试温度的降低下降不明显,其塑性明显优于T2制度管材;T2制度管材的成材率为44.9%,相比T1制度(成材率为39.5%)提高5.4%。     

退火工艺对TA17钛合金组织及力学性能的影响

研究了TA17钛合金的退火工艺,退火温度分别为820℃和910℃,在退火处理过程中采用不同的冷却速率。使用光学显微镜观察不同退火工艺处理后合金的微观组织形貌,测试合金的拉伸性能并观察其断口形貌,同时,使用数字式显微硬度计测试不同处理状态下合金的显微硬度。结果表明,820℃退火处理合金发生再结晶,组织为少量等轴β相和基体α相。经820℃退火/炉冷处理合金的β相最细小且分布均匀,综合力学性能较好;910℃退火处理后合金组织为板条状α相和晶间β相,α相与β相尺寸较大,合金的塑性较低。     

热处理制度对Ti555211合金组织和性能的影响

研究了一种新型近β钛合金（Ti555211）,该合金具有优异的塑性加工能力、高比强度以及优良的综合性能,在航天航空及化工领域上有广泛的应用。通过3×3正交试验,研究了两阶段不同处理（固溶温度、失效温服、时效时间）对Ti555211钛合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着固溶温度的升高和时效温度的降低,合金强度提高。延伸率随着固溶温度的降低和时效温度的升高而增大。经820 ℃/2 h空冷和580 ℃/12 h空冷处理后,合金具有较好的强塑性,抗拉伸强度达到1333 MPa,较同类合金强度指标（1080 MPa）高出20%;延伸率为12%,较同类合金塑性指标（5%）高出140%。     

TA15钛合金双重热处理工艺及其微观组织演化的EBSD研究

针对航空航天工业中广泛应用的近a TA15钛合金,开展了不同热处理参数下的双重热处理实验研究。利用背散射电子技术（Electronic backscatter diffraction, EBSD）表征了不同热处理参数下微观组织形貌特征和晶体学取向分布及规律。对比分析了热处理处保温时间对微观组织形貌及取向分布的影响规律。揭示了双重热处理过程中球化的等轴晶粒,条状次生as晶粒及b转变组织的形成演化过程;分析了不同组织间的晶体取向与位置分布关系。研究表明：双重热处理过程中一次保温时间对等轴初生ap形貌及分布等影响较大;热处理过程中球化的等轴晶粒来源于未转变的ap 相;二次保温时间对as形貌、尺寸等具有显著影响;二次保温过程中细条状as表现为先增长再增厚的生长模式;ap与相邻的as晶体学取向关系表现出一定的统计性规律。     

热处理对TA15钛合金棒材冲击性能的影响

研究了热处理制度对TA15钛合金棒材显微组织的影响,并测试了热处理后试样的冲击性能.结果表明:通过调整退火温度及保温时间,可改变合金的显微组织,提高TA15钛合金的冲击性能.TA15钛合金在初生a相的形状和大小基本相同的情况下,次生a相的形状和大小对冲击韧度的影响比较大.次生a为条状时的冲击值明显高于次生仅为圆形或短棒状时的冲击值.经810℃×2h,AC热处理后,可获得冲击性能良好的TA15钛合金棒材,并且冲击性能提高了35%.     

热处理工艺对Al-Si-Mg合金组织和性能的影响

研究了双级固溶和双级时效对Al-Si-Mg合金组织、硬度和耐磨性的影响。结果表明:经520℃固溶8 h,然后再经145℃预时效3.5h和175℃终时效3.5h热处理后的试样硬度高,耐磨性好。     

冷却速率对TA15钛合金组织和性能的影响

利用可控冷却速率热处理装置对TA15钛合金进行了不同冷却速率下的β热处理工艺试验,研究了该合金冷却速率对微观组织和硬度的影响。结果表明:合金加热至1 020℃以上以不同冷却速率冷却后出现了两种类型的转变产物——马氏体和(α+β)片层组织;两种类型转变产物中的原始β晶粒形貌均清晰可见;(α+β)片层组织中α片终止于原始β晶界和其他α集束团,原始β晶粒内可形成多个α集束团,同一α集束内α片层相互平行;随冷却速率增加,α片层厚度先快速后缓慢减小,而集束尺寸则呈线性减小;增加冷却速率可提高(α+β)片状组织的硬度。     

TA15ELI显微组织及损伤容限性能研究

采用一火β区热轧和一火两相区上部温度热轧获得了片状组织的TA15ELI钛合金厚板，通过两相区900℃、930℃、950℃和β区980℃退火热处理进一步调整合金显微组织和损伤容限性能，测定了不同热处理状态下合金的显微组织特征参数和室温拉伸性能、断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率，分析了显微组织对损伤容限性能的影响关系。研究发现：两相区退火，随着退火温度的升高，TA15ELI钛合金组织中初始β晶粒尺寸和α集束尺寸基本不变，α片平均厚度有所增加，合金强度和塑性均有所下降，da／dN降低，KIC提高；合金在β区980℃退火较两相区退火具有更好的损伤容限性能和综合性能。     

Influence of Heat Treatment on the Microstructure and Property of Mg-Nd-Gd-Zn-Zr Alloy

研究了热处理工艺对Mg-Nd-Gd-Zn-Zr稀土镁合金组织和性能的影响。结果表明,随固溶温度提高,晶粒长大明显,材料的伸长率降低,但第二相数量减少,材料断裂方式由第二相开裂和穿晶断裂相结合的方式转为穿晶解理断裂;固溶时间延长,材料的抗拉强度变化不大,伸长率有所提高,但材料内部含氧量增加,氧化程度加剧;采用分级时效可以提高材料的伸长率,但抗拉强度有所下降。     

热强钛合金BT25组织与性能

介绍了前苏联航空发动机用热强钛合金（或高温钛合金）BT25的发展概况，并对BT25合金的成分特点、热处理强化优点等做了进一步阐述，给出了退火状态下的物理性能，在说明热强钛合金微观组织与力学性能关系的基础上给出了BT25合金的各种力学性能。