亚稳β钛合金 Ti-15 V-3 Cr-3 Al-3 Sn的单时效及双时效研究-论文.pdf

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1、第31卷第4期2014拄8月TiVAou1g．u3s1tN20o．14墨墨墨弹簧用新型复合结构Ti—V—Al—Cu—Ni合金的组织与性能钛合金由于具有较高的回弹模量、比强度以及与Ti—Nb．Cu—Ni．A1系合金相比，其金属间化合物偏优异的耐腐蚀性能，与钢材相比，更加适合作为弹少。随着合金中Cu—Ni含量的减少，树枝晶的尺寸簧材料。而在众多的钛合金中，具有较低杨氏模量增大，所占体积分数增加。类似于硼的细化机制，的高强度钛合金是最佳的候选材料。然而，钛合铜和镍同样可以导致晶粒细化。与Ti．Nb—Cu．Ni—A1金应用于弹簧应用领域时往往需要通过热机械处理系合金相比，]ri—V—Al—Cu—N

2、i合金由于具有更高的强来获得优越的力学性能，这样会增加生产成本。研度和更低的密度，从而使其比强度大大提高。同时究发现，由／3相以及纳米／超细金属问化合物组成的研究表明，由于／3相中溶质元素浓度按合金C到A复合结构的钛合金在铸态即表现出了较高的强度和的顺序逐渐提高，相应的其显微硬度值逐渐增大。较低的杨氏模量，例如Ti-Nb—Cu．Ni—A1系合金。而另外树枝晶显微硬度的提高则证明了相的固溶强通过控制金属间化合物的尺寸及分布可以使Ti—Nb-化对该复合结构合金的整体强化有显著贡献。cu—M—Al系合金在拥有高强度的同时获得更好的拉进一步研究发现，所选取的合金的拉伸塑性主伸塑性。要取决于金属间化

3、合物的体积分数和分布，以及其Okulov等人研究了Ti66V13Cu8Ni6l8A16．2(合金偏析情况。对于合金A，金属间化合物中裂纹扩展A)、Ti688V13．6Cu6Ni5．1A16．5(合金B)和Ti718V14．1·和增殖的不稳定性导致其较早发生断裂。对于合金cuNi3_4A1¨(合金C)3种合金，它们均是由Ti—Nb—B，Cu和Ni向树枝晶间区域的偏析促进了枝晶间裂cu—Ni—Al系合金衍生而来，并以V元素替代Nb元素纹的形成，断裂发生在颈缩刚开始的时候。而对于来提高其比强度(V元素较Nb元素更轻)。合金铸合金c，由于合金元素分布更均匀，枝晶间裂纹无锭的熔炼主要分为两步：首先将

4、纯rri及纯V通过电法形成，在发生显著塑性变形后通过微孔聚集机制弧熔炼制备成Ti舳，V二元中问合金；接着再将其发生断裂。这一结果可对新型高强度复合结构合金他元素的纯金属与中间合金一起熔炼。这样制得的拉伸塑性的设计起到借鉴作用。铸锭还要经过至少三次的反复熔炼以使其成分均匀。Ti—V．A1．cu一合金优异的力学性能、较高的回为了降低铸锭中的氧含量，所有熔炼过程均在氩气弹模量以及良好的生物学性能使其适合于弹簧和生环境下进行。通过阿基米德法测量得合金A、B、C物医学领域的应用。此外，与目前所应用的商用钛的密度分别为5．04、4．92、4．83g／cm。合金相比，该合金的回弹模量和生物学性能更加Ti

5、—V—Al—Cu—Ni合金的微观组织由树枝状的相突出。以及少量的树枝晶间化合物(Ti，Cu和TiNi)组成。尹雁飞译自《MaterialsScienceandEngineeringA》亚稳／E；钛合金Ti一15V一3Cr一3A1—3Sn的单时效及双时效研究在过去的30年中，亚稳』B钛合金因具有比+采用低的时效升温速率，可以使Ti．15．3合金获得更钛合金更为优异的成形性和淬透性而得到越来越好的淬透性以及更高密度的析出13／相。而关于时效多的关注和应用。亚稳型Ti一15V．3Cr．3A1．3Sn(Ti一升温速率结合多重时效对固溶态亚稳Ti一15-3合金的15—3)合金可用于替代Ti一6A1-

6、4V合金，满足航空用影响，目前尚未见报道。为此，Santhosh等人系统金属薄板的需求。该合金具有出色的冷成形性，并的探讨了在宽的时效温度范围内多重时效与低的时且其机械性能可以通过改变时效处理工艺进行调控。效升温速率相结合时对析出o／相的影响，并获得了Ivasishin等人的研究表明，与单时效处理相比，双具有均匀细小的晶内OZ析出相以及良好的综合力学时效处理在改善Ti．15-3合金弹限强度和抗拉强度的性能的Ti一15．3合金。同时，还可以改善合金的面缩及延伸率。此外，时实验采用的西16mm的rri．15．3合金棒材由GE效升温速率对相在基体上的析出有显著的影响，Wick中国公司提供，原始状

7、态为固溶处理态。将棒钛工业进展TitaniumIndustryProgress31卷材用电火花线切割成6mm厚的薄片，在充氩保护的布的先驱物。时效温度小于450℃时观察微观组织箱式电阻炉中进行时效，时效升温速率均为5℃／中出现晶界无析出带，时效温度大于500℃时这种min。双重时效工艺为250oC×24h或300×10h晶界无析出带逐渐消除。经300oC×10h+500℃x+350℃一500oC(温度间隔为50cc)保温