Gr．38钛合金的退火工艺.pdf

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1、第３９卷第１１期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅１１２０１４年１１月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＮｏｖｅｍｂｅｒ２０１４Gr．38钛合金的退火工艺李永林，袁红军，朱宝辉，孟鑫，任广宁，陈胜川，沈立华，唐寿全（宁夏东方钽业股份有限公司，宁夏石嘴山７５３０００）摘要：对锻造及轧后的Ｇｒ．３８钛合金棒材取样进行不同工艺的退火处理，对退火后的组织、力学性能和断口形貌进行测试与分析。结果表明，在９３０～９５０℃保温１ｈ后空冷（或水冷），Ｇｒ．３８合金能获得较高的强度和塑性，综合力学性能良好。８３０℃保温１ｈ空冷，Ｇｒ．３８合金的屈服强

2、度低，有利于材料的后续加工。关键词：Ｇｒ．３８钛合金棒材；退火；显微组织；力学性能；断口形貌中图分类号：TG146．2文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）11-0117-05AnnealingprocessofGr．38titaniumalloyＬｉＹｏｎｇｌｉｎ，ＹｕａｎＨｏｎｇｊｕｎ，ＺｈｕＢａｏｈｕｉ，ＭｅｎｇＸｉｎ，ＲｅｎＧｕａｎｇｎｉｎｇ，ＣｈｅｎＳｈｅｎｇｃｈｕａｎ，ＳｈｅｎＬｉｈｕａ，ＴａｎｇＳｈｏｕｑｕａｎ（ＮｉｎｇｘｉａＯｒｉｅｎｔＴａｎｔａｌｕｍＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎｉｎｇ

3、ｘｉａＳｈｉｚｕｉｓｈａｎ７５３０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｎｎｅａｌｉｎｇｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＧｒ．３８ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｂａｒｓｆｏｒｇｅｄａｎｄｈｏｔ-ｒｏｌｌｅｄｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｔｅｓｔａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎａｎｎｅａｌｅ

4、ｄａｔ９３０-９５０℃ｆｏｒ１ｈａｎｄａｉｒｃｏｏｌｅｄｏｒｗａｔｅｒｃｏｏｌｅｄ，ｔｈｅＧｒ．３８ａｌｌｏｙｃａｎｏｂｔａｉｎｐｒｅｆｅｒａｂｌｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｇｏｏｄｄｕｃｔｉｌｉｔｙ，ａｎｄｗｈｅｎａｎｎｅａｌｅｄａｔ８３０℃ｆｏｒ１ｈａｎｄａｉｒｃｏｏｌｅｄ，ｔｈｅＧｒ．３８ａｌｌｏｙｈａｓｌｏｗｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｗｈｉｃｈｉｓｉｎｆａｖｏｒｏｆｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Keywords：Ｇｒ．３８ｔｉｔ

5、ａｎｉｕｍａｌｌｏｙｂａｒ；ａｎｎｅａｌｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ钛合金作为轻量化结构材料，具有优异的综合性１试验材料及工艺能，密度小、比强度高、疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，1．1材料准备［１］抗蚀性能优异，焊接性能良好等，因此在航空、航试验所用Ｇｒ．３８钛合金制备所用主要原料为海绵天、汽车、造船、能源等行业具有日益广阔的应用前钛和添加合金元素，添加的合金元素有铝钒合金、铝［２-９］景。Ｇｒ．３８钛合金是美国Ａｌｌｅｇｈｅｎｇ技术公司豆

6、、铁钉、二氧化钛。经混料、电极制备等过程，最后利（ＡＴＩ）开发的一种新钛合金，可代替最通用的中高强用真空自耗电弧炉两次真空熔炼，制备矱４４０ｍｍ的铸钛合金，其名义成分为Ｔｉ-４Ａｌ-２．５Ｖ-１．５Ｆｅ-０．２５Ｏ，是锭。利用升温金相法测得Ｇｒ．３８钛合金的相变点为［１０］一种α＋β型高强钛合金。和ＴＣ４合金相比Ｇｒ．３８９７０±５℃，矱４４０ｍｍ铸锭经过８火次的锻造，最终热合金利用铁代替较高成本的钒作为β稳定元素，其强轧至矱２０ｍｍ的棒材，状态为轧态，化学成分见表１。度与ＴＣ４合金相当，伸长率相当或略高，但与之不同表1Gr

7、．38合金的化学成分（质量分数，％）的是其既能热加工又能冷加工，可制成薄板、卷材、条Table1ChemicalcompositionsoftheGr．38材、精密热扎带材、厚板、无缝管材以及铸件和工程化titaniumalloy（wt％）产品。鉴于Ｇｒ．３８钛合金具有极佳的超塑成形性和开元素ＡｌＶＦｅＣＮＨＯＴｉ孔疲劳性能，而且还可进行摩擦搅动焊接，其用途十分实测值３．９５２．４５１．４２０．０１４０．００７０．００３０．２２Ｂａｌ．广泛，颇适合用来取代钢、铝、复合材料、纯钛材及其他ＡＳＴＭＳＢ３．５～２．０～１．２～０．

8、２０～０．０８０．０３０．０１５Ｂａｌ．钛合金，特别是在航空航天以及军事防御系统方面有３４８—２０１０４．５３．０１．８０．３０极其广阔的应用前景。目前对该合金的研究报道非常少，因此，本文研究了Ｇｒ．３８钛合金小棒材的不同退火1．2试验方法制度对显微组织、力学性能和拉伸断口形貌的影响。在成