Ti-Mo系钛合金β晶粒长大规律及晶粒尺寸对硬度的影响

摘要

对不同Mo含量β单相区锻造的Ti-Mo系二元合金在相变点以上温度进行固溶处理,然后对不同固溶条件下合金的原始β晶粒尺寸进行统计分析,并测试了若干不同晶粒尺寸下合金的硬度。合金的晶粒尺寸统计结果显示:原始β晶粒尺寸不仅与固溶的温度和时间有关,也与合金中Mo元素的含量有关。晶粒尺寸与固溶时间呈指数关系;在固溶时间一定的条件下,晶粒尺寸随固溶温度的升高而增大,随合金中Mo含量的增加而显著减小,Ti-4Mo和Ti-20Mo合金在试验研究温度范围内β晶粒长大激活能分别为83.30l和272.16 kJ/mol。从热力学和动力学角度对Ti-Mo合金晶粒生长规律进行分析。硬度分析结果表明,Ti-Mo合金的硬度随晶粒尺寸的减小而提高,并对影响机理进行了探讨。