水冷温度对TC4钛合金组织演变的影响

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1、RESEARCH研究论文水冷温度对TC4钛合金组织演变的影响术康少酗，李壮，于欢欢，于涛，李朝华(沈阳航空航天大学材料科学与工程学院，沈阳110136)【摘要】水冷温度影响TC4钛合金的组织形态与力学性能的变化。TC4钛合金固溶后缓慢冷却到3种不同温度。水冷后组织形态与力学性能的变化结果表明：当由900℃开始水冷时，仅相在晶界形核，原始的B晶粒出现；当温度继续降低达700℃然后再水冷时，析出0【相相对均匀细小，试样抗拉强度和硬度分别达到了最高值867MPa和HV，218；随着冷却温度的继续下降，13相逐渐析出o【相，水冷温度越低，IX．相呈现为粗大的片层状，试样强

2、度和硬度降低。关键词：TC4钛合金；水冷温度；相；力学『生能EffectsofWaterCoolingTemperatureontheMicrostructuralEvolutionofTC4AlloyKANGShaopu，LIZhuang，YUHuanhuan，YUTao，LIZhaohua(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang10136，China)【ABSTRACTlWatercoolingtemperatureaffectsmorpholog

3、iesandmechanicalpropertiesofTC4alloy．TC4alloywaswatercooledfrom3differenttemperaturesaftersolutiontreating．Theresultsshowthattheoriginal13-grainandc【一phasewereobservedwhenthespecimenswerewatercooledat900。Caftersolidsolution．Auniformlyfine—grainedstructureof0l·phasewasobservedwhenthesp

4、ecimenswerewatercooledat700。C．Thetensilestrengthandhardnessofspecimensex—hibitedthemaximumvalue(867MPaandHV5218)，respectively．Morea-phaseswereprecipitatedfrom13-phaseswithde—creasingwatercoolingtemperature．Thetensilestrengthandhardnessesofthespecimensdecreasedduetocoarselamellara—phas

5、e．Keywords：TC4alloy；Watercoolingtemperature；Phases；MechanicalpropertiesDOI：10．16080／j．issn1671．833x．2017．1／2．103钛合金在现代先进的航空和航天结构中已发展成为重要的结构材料，钛合金结构选材的用量呈现了迅速上升的趋势⋯。TC4钛合金比强度高，是一种中等强度的仅一B型两相钛合金，具有优越的塑性和韧性，是航空工业的首选材料【2】。钛合金的力学性能对显微组织变化较为敏感口]，热处理工艺影响其组织形态。新一代航空航天飞行器正在向着高速化、大型化、结构复杂化以及提高燃

6、油效率等方向发展，航空、航天等高强度高韧性部位所用的钛合金结构件要求的强度都较高。近年来，国内主要侧重于固溶一时效工艺对TC4钛合金组织和力学性能的影响等方面做了一些试验工作，而对于不同的热机械处理制度下TC4钛合金的组织特征控制及性能优化的研究还比较少。作者采用以适当速度升温、保温后慢冷到3种温度水冷的方法，对TC4钛合金组织演变与力学性能变化进行研究，以便获得性能优良的钛合金零部件。s基金项目：国家863科研项目(2015AA03A501)；东北大学国家重点实验室开放课题(12SYS05o1试验方法表1列出了TC4钛合金中各元素的含量。18个退火后的TC4钛合

7、金坯料经数控线切割机床切割成正方体试样与标准拉伸试样，然后被置入电阻炉(SX一14一14)中加热，最后被冷至3种不同温度后水冷(图1)。金相试样所用腐蚀剂为HF：HNO，：H：0=1：3：5。TC4钛合金组织演变采用金相显微镜(Olympus—BX51)和扫描电镜(FEI)来观测。用维式硬度计(HV一50A)分析试样的硬度。在INSTRON4206电子机械试验机上进行拉仲试验表1TC4钛合金的成分(质量分数)％TiFeH(：N0VA1余量O．0470．0060．052O．0090．1873．835．72试验结果与分析2．1不同温度水冷对力学性能的影响2017年第1

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