热处理对EB铸锭直接轧制TC4合金板材组织和力学性能的影响
2022-10-21张浩泽王隽生宫鹏辉詹海艺
张浩泽, 王隽生, 宫鹏辉, 詹海艺, 王 凯
(1. 昆明理工大学 材料科学与工程学院, 云南 昆明 650093;2. 云南钛业股份有限公司, 云南 楚雄 651209;3. 西安建筑科技大学 冶金工程学院, 陕西 西安 710055)
Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是一种α+β型两相钛合金,世界上生产的钛合金中50%以上是TC4钛合金,在航空、航天、船舶、医疗、体育器械等领域具有广泛的应用[1]。电子束冷床熔炼(Electron beam cold hearth melting,EBCHM,EB)是20世纪80年代发展起来的先进熔铸技术,具有除杂能力强、锭型多样、对原料适应强等优势[2-3],采用EB扁锭直接轧制合金板材,可省去开坯、锻造及相应的表面修磨工序,能够缩短生产工艺流程,降低合金板材的生产成本,被认为是一种重要的低成本生产工艺路线[4-5]。美国一些公司已经将该技术应用于TC4钛合金的熔铸,轧制出12.7~76.2 mm厚度的板材并应用于兵器领域,大幅降低了TC4钛合金板材的生产成本[6-8]。近年来各行业对低成本钛合金板材的需求越趋紧迫,电子束冷床炉(EB炉)熔铸TC4钛合金及其直接轧制技术得到了国内科研机构和企业高度重视,开展了大量基础研究工作。
钛合金的性能与其微观组织密切相关,不同热处理条件下的钛合金具有不同的微观结构,其力学性能与α相的含量和形态密切相关[9-11],大多数钛合金通过改变α相形态可以调节和控制强度、塑性和韧性关系,所以通过调整热处理工艺可以合理地改善TC4钛合金的微观组织和力学性能。但是目前国内外学者主要的研究方向集中于真空自耗电极电弧熔炼TC4钛合金的热处理工艺对组织和性能的影响,而对于EB炉熔铸TC4钛合金的热处理鲜有报道。……
