片状组织TC21钛合金的显微组织-断裂韧性关系及韧化机制

摘要

研究显微组织参数对片状组织TC21钛合金断裂韧性的影响。通过三重热处理获得片状组织,并采用OM和SEM方法对显微组织进行表征。单相区的冷却速率和两相区的固溶温度决定α片的尺寸及含量,而时效温度则主要控制次生α片的析出行为。α片含量、厚度以及次生α片厚度是影响TC21钛合金断裂韧性的重要组织参数。提高α片含量、增加α片(或次生α片)厚度均能提高TC21钛合金的断裂韧性。基于α片裂纹尖端塑性区能量消耗,提出钛合金韧化机制。