快速固结粉末冶金亚稳β钛合金的热加工性与组织性能

摘要

本研究设计了一种低成本短流程粉末冶金固结与加工技术制备了亚稳β型Ti-5553合金,主要包括快速粉末热压、单道次锻压和简单退火热处理.研究揭示了合金在加工过程中的组织演变机理、力学性能优化机理和组织性能关系.结果表明:经过在1275°C流动氩气气氛环境的快速热压,所得固结态合金相对密度高、宏微观组织均匀,无明显缺陷.经过单道次锻压及快速退火处理后,合金的微观组织和力学性能得以调控和优化,其微观组织和力学性能都对热处理温度的变化有较高的敏感性.当热处理温度为700°C和750°C时,合金展现出良好的强塑性匹配,抗拉强度和伸长率分别为1335 MPa和6.6％、1215 MPa和7.2％,原因是多级析出相的组织结构可同时稳固合金的力学性能强化效果、提高合金的均匀协调变形能力,使合金具有高强度和可接受的塑性.