固溶时效对TC21钛合金准β锻后组织性能的影响

作     者：徐浩 孙前江 文超 马鑫 牛冬阳 Xu Hao;Sun Qianjiang;Wen Chao;Ma Xin;Niu Dongyang

作者机构：南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330063 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      面：178-187页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51965043) 

主　　题：TC21钛合金 准β锻造 热处理 力学性能 微观组织 

摘      要：对TC21钛合金进行准β锻造,再进行固溶时效热处理实验,研究了不同固溶时效热处理制度对合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,TC21钛合金通过准β锻造后,再经固溶时效热处理后,合金的微观组织呈现典型的网篮组织。随着固溶温度的上升,片状α相含量和长度显著降低,同时合金强度增加,抗拉强度可达1269 MPa,而断裂韧性和塑性变化呈相反趋势,合金最大断裂韧性值可达71.7MPa·m^(1/2)。随着时效温度的上升,对片状α相的影响略小,但次生α相的厚度此时显著增加,此时合金强度降低,抗拉强度为1218 MPa,塑性和断裂韧性值提高。断口形貌则随着固溶温度的升高,断口表面和裂纹扩展路径愈发平坦。考虑合金的强度、塑性和断裂韧性之间的良好匹配,经综合分析可得,TC21钛合金准β锻后最佳热处理制度为:870℃/2 h, AC+590℃/4 h, AC,此时合金抗拉强度为1250MPa,延伸率为6.61%,断裂韧性为64.6 M P a·m^(1/2)。