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《双重退火对激光增材制造Ti60A合金显微组织和力学性能的影响》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第21卷第4期载人航天Vol.21No.42015年7月MannedSpaceflightJul.2015双重退火对激光增材制造Ti60A合金显微组织和力学性能的影响张阿莉,朱洪来,唐飞(北京控制工程研究所,北京100190)摘要:对激光增材制造Ti60A高温钛合金进行“Tβ-30”(1020°C/1h/AC+700°C/2h/AC)双重退火和“Tβ-10”(1040°C/1h/AC+700°C/2h/AC)双重退火热处理,对比研究了沉积态、双重退火态的显微组织特征,包括α相体积分数(%)、α相板条宽度(μm)、α相长宽比等的差异,并测试了热处理前后的室温拉伸和高温
2、拉伸性能,讨论了双重退火对合金显微组织及力学性能的影响机理。结果表明:“Tβ-10”双重退火态的拉伸强度较高,室温塑性最高,具有优于激光沉积态和“Tβ-30”双重退火态合金的综合性能。研究结果为优化高温钛合金的综合力学性能和提高航天器钛合金构件综合力学性能提供了参考。关键词:激光增材制造;钛合金;显微组织;力学性能中图分类号:TG146文献标识码:A文章编号:1674-5825(2015)04-0346-05TheEffectofDuplexAnnealingonMicrostructureandMechanicalPropertiesofLaserDeposite
3、dTi60AAlloyZHANGAli,ZHUHonglai,TANGFei(BeijingInstituteofControlEngineering,Beijing100190,China)Abstract:Inthispaper,laserdepositedTi60Aalloywasannealedintheupper(α+β)regionatdifferenttemperatures,followedbylowtemperatureannealing,“Tβ-30”(1020°C/1h/AC+700°C/2h/AC)and“Tβ-10”(1040°C/1h/A
4、C+700°C/2h/AC)heattreatments.Theeffectofduplexan-nealingonmicrostructure,includingthevolumefractionofαphase,widthofαphaseandtheratioofαphaselengthandwidthwasstudied.Theeffectofduplexannealingonroomtemperatureand600℃tensilepropertieswasclearlyclarified.Theresultsshowedthatthetensilestre
5、ngthandroom-temperatureprolongationarebetterthanthatofthelaserdepositedstateand“Tβ-30”state.There-sultsareimportantreferencesforoptimizingthegeneralmechanicalpropertiesofhigh-temperatureti-taniumalloysandimprovingtheservice-securityoftitaniumalloypartsusedinaircraft.Keywords:laseraddit
6、ivemanufacturing;titaniumalloy;microstructure;mechanicalproperties这类合金在服役期间要求具有优异的室温拉伸和1引言高温拉伸性能等的最佳匹配,适当的热处理可控600℃高温钛合金是高推重比航空发动机压制钛合金的相变并获得所希望的显微组织,从而气机盘和叶片等重要部件必须的关键高温结构材优化合金的综合力学性能。料,同时也适用于部分先进载人航天器较高温区激光增材制造(LaserAdditiveManufactur-的防热零部件,应用于载人航天工程领域。目前ing)技术通过激光熔化/快速凝固逐层沉积“生国内外已研
7、发出IMI834、Ti-1100、BT18y、Ti60、长制造”,由零件CAD模型一步完成致密、高性能[1-3]Ti60A等Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金。钛合金零件的“近净成形制造”。该技术为发动收稿日期:2014-07-21;修回日期:2015-02-12基金项目:国家重点基础研究发展计划(2011CB606305)作者简介:张阿莉(1988-),女,博士,工程师,研究方向为激光3D打印及空间推进。E-mail:zhangalilovezal@163.com第4期张阿莉,等.双重退火对激光增材制造Ti60A合金显微组织和力学性能的影响347机
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