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軋制變形對(duì)Ti-5322新型α+β兩相鈦合金板材組織與性能的影響
Ti-5322是西北有色金屬研究院針對(duì)非航空領(lǐng)域應(yīng)用研發(fā)的一種Ti-Fe-V-Cr-Al系新型α+β兩相鈦合金。該合金在設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮了原材料成本低、可利用回收料、熱加工塑性好、熱處理強(qiáng)化效應(yīng)高等要求,是一種非常有應(yīng)用潛力的低成本高強(qiáng)度鈦合金??紤]到Ti-5322合金具有可利用回收料的特點(diǎn),非常適于短流程的加工方式,那么在作為板材加工成品軋制時(shí)的變形量控制對(duì)合金的組織和性能的影響尤其重要。為此,研究人員進(jìn)行了相關(guān)研究。
研究結(jié)果表明:(1)作為一種新型的低成本鈦合金,Ti-5322合金可以采用較為簡(jiǎn)單的開(kāi)坯加成品軋制工藝進(jìn)行板材制備。采用單一退火處理時(shí),成品軋制時(shí)的變形量控制在50%以上時(shí)都可以獲得較好的拉伸塑性,其抗拉強(qiáng)度超過(guò)1000MPa,其強(qiáng)塑性配合要略高于常規(guī)Ti-6Al-4V合金。(2)相比Ti-6Al-4V合金,Ti-5322合金中含有更高的β穩(wěn)定元素,可以較容易地通過(guò)強(qiáng)化熱處理獲得較高的強(qiáng)度。當(dāng)進(jìn)行固溶時(shí)效處理時(shí),Ti-5322合金成品軋制時(shí)的變形量控制對(duì)于板材熱處理后的組織及性能將產(chǎn)生較為明顯的影響。
成品軋制變形量為50%時(shí),軋制變形不能保證原始晶界的充分破碎,晶內(nèi)的α相呈片狀或條狀,整體顯示為網(wǎng)籃狀組織形態(tài)。在通過(guò)熱處理將合金強(qiáng)度調(diào)整到1200MPa以上時(shí),板材的拉伸塑性將顯著降低,尤其在T方向較為明顯。
成品軋制變形量達(dá)到75%時(shí),晶界呈不連續(xù)狀態(tài),晶內(nèi)α相則呈現(xiàn)彎曲的條狀或球狀,合金板材強(qiáng)化熱處理可以獲得良好的強(qiáng)度與塑性的匹配,在最佳狀態(tài)下,抗拉強(qiáng)度可以超過(guò)300MPa,而延伸率達(dá)到10%。
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