Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金中的相变研究

摘要

一、前言 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al（简称Ti-15-3）属于新型高强度亚稳β钛合金,通常在固溶时效状态下应用。因此,了解该合金在固溶处理及时效期间的组织转变性质,特别是亚稳β相的分解过程对控制合金的最终力学性能是至关重要的。但国外文献中这方面的研究工作报道甚少,尤其缺乏等温转变的数据资料。目前,国内对Ti-15-3合金尚处于研制的初始阶段,需加快对该合金各方面的冶金和工艺特性的研究与探讨。为此,本文以Ti-15-3合金等温转变的试验研究为基础,比较系统地阐述了亚稳β相在300℃～700℃温度范围内的相转变规律,在低温时效期间,存在明显的β→β’+β相分离反应,这一特点对制定该合金的时效工艺制度有指导意义。 二、试验程序 φ150mm的真空自耗重熔的Ti-15-3铸锭,经β区加热开坯锻成热轧板坯,表面铣削加工后于900℃热轧成6mm厚的板材,再经β区固溶退火及喷砂酸洗后进行冷轧,最终冷轧板厚度为1mm,并从中切取全部金相试样。该炉次化学成分为Ti14.42V2.66Cr2.6Sn2.92Al-0.11O₂（wt％）,合金相交点T_β=760±5℃。 金相试样在锡浴炉内经820℃固溶处理20min后分别转移至300～700℃的等温锡浴炉内保温0.5min～48h,出炉后水淬。炉温控制精度为±5℃。