Cr和Mn元素强化的α钛合金的制备及其组织性能.pdf

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1、第9卷第8期中国科技论文Vol_9No．82014年8月CHINASCIENCEPAPERAug．2014Cr和Mn元素强化的钛合金的制备及其组织性能江涛，胡仁民，朱凯亮，鲁雄刚，汪宏斌，李重河(上海大学材料科学与工程学院，上海200072)摘要：在前人已经优化评估的Ti—A1Cr-Mn四元热h学数据库的基础上，设计了一种新型钛合金Ti一6AI一3Cr-lMn，并利用分瓣式水冷铜坩埚成功制得了该合金。该合金在770℃下经轧机轧制成6mm厚的板材，然后于750℃保温9Omin进行真空退火热处理，出炉后置于空气中冷却。通过组织观察，发现无论是铸锭还是退火后

2、的板材，室温下均为a型钛合金，与设计相符。室温h学性能试验表明，Ti-6A1-3Cr-1Mn合金的力学性能良好，平均屈服强度为894．9MPa，抗拉强度为926．7MPa，断后延伸率为15．2。Ti6A1—3Cr-lMn合金与典型的型钛合金TA15相比，室温强度相当，但塑性更好，成本更低。T6A13Cr-1Mn合金的自腐蚀电位为一0．21V，自腐蚀电流密度为7．7×1OA·cm，耐腐蚀性能良好。关键词：a钛合金；铬；锰；水冷铜坩埚；组织；性能中图分类号：TG146．2文献标志码：A文章编号：2095—2783(2014)08—0944—04Prepar

3、ationandmicrostructureperformanceoftitaniumalloystrengthenedbyCrandMnJiangTao，HuRenmin，ZhuKailiang，LuXionggang，WangHongbin，LiChonghe(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract!BasedonTi—Al—Cr-Mnquaternarythermodynamicdatabase，anewtita

4、niumalloyT．_6Al3Cr_1Mnwasdesignedandsuccessfullypreparedbythesplitwater-cooledcoppercrucible．Rolledtheingotat770℃，theobtained6mm-thicksheetunder—tookthevacuumheat—treatmentat750℃×90min．Microstructureindicatedthatthealloymainlyconsistsofaphaseforbothas-castandannealingstatus，whic

5、hcoincideswiththetheoreticalexpectation．Then，mechanicalpropertiesofthealloyaremeas—uredatroomtemperature，andthealloypossessesgoodmechanicalpropertiescomparedwithconventionaldtypetitaniumalloyTA15．Theaverageyield-strengthis894．9MPa，tensile-strengthis926．7MPa，andaverageelongationi

6、s15．2．ComparingwithTA15，thisalloyhascompetitivemechanicalproperties，betterelongationandlesscostatroomtemperature．Thecorrosionpotentialofthenewalloyis—O．21Vandcorrosioncurrentdensityis7．7×10A·cm，whichshowsgoodcorrosionresist—ance．Keywords：a—titaniumalloy~chromium；manganese；water-

7、cooledcoppercrucible；microstructure；performance钛及钛合金所具有的密度低、比强度高、耐高Mn的a型钛合金有国外的oT4、0T4—1、OT4—0l2]、温、耐腐蚀和无磁等良好的综合性能为其在各个工AT3、AT6以及中国的TC1、TC2、TA21等。目前，业领域开辟了广阔的应用前景l1]。综合考虑强度和尚未见有关于Cr、Mn同时添加对钛合金组织和性韧性的损伤容限设计成为钛及钛合金材料应用时备能影响情况的探讨。因此，本文在前人已经优化的受关注的问题，制备出强度更高、韧性更好的钛合金Ti—Al—Cr—Mn四元热力学

8、数据库[3]的基础上，通过同材料成为人们不断追求的目标。在诸多改善和提高时加入Al、Cr、Mn