元素偏析对TB6钛合金微观组织和力学性能的影响规律

摘要

稳定元素偏析缺陷(β斑)对近β型钛合金的力学性能具有显著影响。为揭示TB6钛合金中的β斑对TB6钛合金力学性能的影响规律,分别对含有β斑和不含有β斑的TB6钛合金进行室温力学性能测试,并通过原位拉伸试验测试力学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析显微组织,通过显微组织演变分析β斑对力学性能的影响机理。结果表明:含有β斑的试样具有更高的抗拉强度和屈服强度,分别为1170 MPa和1 107 MPa,相比于无β斑缺陷试样分别增加3.90%和3.79%;含有β斑试样的延伸率和断面收缩率分别为5.20%和15.00%,相比于无β斑缺陷试样降低了66.67%和22.58%。由于TB6钛合金中Fe元素的富集,导致β斑区域内等轴α相含量相对较低而片层α相含量较高,因此含β斑的TB6钛合金具有更高的拉伸强度。通过缺口原位拉伸试验发现,不含β斑的试样在加载力达到1937 N后观察到明显裂纹,含β斑的试样在加载力达到1760 N时即可观察到明显裂纹,伴随力的加载,裂纹进一步拓展直至断裂,表明β斑对TB6钛合金的强塑性具有显著影响。