TC4-DT钛合金热机械处理后的组织特征和力学性能

摘要

研究热机械处理（两相区变形加普通退火、双重退火、固溶时效以及三重退火）对 TC4-DT 钛合金组织和力学性能的影响。结果表明，热机械处理对显微组织参数影响显著，随着退火和时效温度的升高及冷却速度的降低，初生α相的体积分数和原始β晶粒的尺寸降低，而晶界α和次生α相的宽度却升高。由于固溶时效处理获得了大量的β转变组织和细小的晶界α相和次生α相，合金强度最高，但伸长率不及其它条件的，其断裂强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率分别为1100 MPa、1030 MPa、13%和53%，双重退火获得了良好的强度和塑性匹配，合金力学性能分别为940 MPa、887.5 MPa、15%和51%。组织参数和性能的关系表明，随着β转变组织的增多和原始β晶粒尺寸的增大，材料的强度和断面收缩率升高，而晶界α相和二次α相的宽度对力学性能的影响却呈相反趋势。此外，晶界α相含量的减少和原始β晶粒尺寸的降低有助于塑性的提高。