退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织及力学性能的影响
2021-01-07许玲玉
许玲玉,王 洋,3,蒋 鹏,3,李 冲
(1.中国船舶重工集团公司第七二五研究所, 河南 洛阳 471023)(2.先进钛及钛合金材料技术国家地方联合工程研究中心, 河南 洛阳 471023)(3.国家新材料生产应用示范平台(先进海工与高技术船舶材料), 河南 洛阳 471023)
Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金是我国自主研发的近α型船用钛合金,具有高强、高韧、耐蚀性优异、焊接性优良等特点,目前已被用于我国载人深潜器耐压壳体、高压容器、船舶焊接结构件的建造[1-4]。通过热处理能够改善合金的组织,提高合金的力学性能,充分发挥合金潜力,以低成本的方式实现机器零件和工程构件服役寿命延长的目的[5,6],因此需要深入研究退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织和力学性能的影响。本研究采用金相显微镜、电子背散射衍射仪等深入研究了退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金微观组织的影响,从织构、相组成和晶界特征等方面分析了微观组织对拉伸性能和冲击性能的影响。
1 实 验
实验原材料为经3次真空自耗电弧熔炼的Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金铸锭,其化学成分见表1。铸锭经过5火次锻造获得板坯,再经热轧得到厚度为25 mm的板材。

表1 Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金化学成分(w/%)
使用NETZSCH DSC-404-F3差示扫描量热仪测得Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金的β相变点为985 ℃。采用箱式电阻炉对热轧Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金板材进行热处理试验。试板表面涂覆抗氧化涂料,随炉升温至900、970、1020 ℃,保温1 h,空冷至室温。采用蔡司OLYMPUS GX71金相显微镜观察热处理后试样横向的金相组织。试样经机械抛光、电解抛光后,采用JEOL JSM-6500F扫描电镜观察微观形貌,并用其附带的背散射电子衍射仪(EBSD)分析织构与晶界特征等信息。……
