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緊固件用Ti6Al4V(TC4)鈦合金的顯微組織和力學(xué)性能
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時(shí)間：2013-12-23
Ti6Al4V合金是一種中等強(qiáng)度的α+β型兩相鈦合金，具有良好的綜合性能，被廣泛用來制造各種航空航天用的棒材、絲材、鍛件、厚板、薄板和型材等。該合金通常在退火狀態(tài)或固溶時(shí)效狀態(tài)下使用，退火狀態(tài)下，加工塑性較好，但是強(qiáng)度較低，固溶時(shí)效狀態(tài)下，合金強(qiáng)度高，能夠承受較大載荷。
制造Ti6Al4V合金航空緊固件，首先需要將坯料熱鐓成形，然后進(jìn)行固溶時(shí)效熱處理提高緊固件的強(qiáng)度。但是，Ti6Al4V合金導(dǎo)熱系數(shù)小，淬透性差，緊固件尺寸較大時(shí)會(huì)導(dǎo)致材料固溶時(shí)效熱處理后強(qiáng)度偏低。研究人員通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀和力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)研究了固溶溫度以及絲材尺寸規(guī)格對Ti6Al4V合金絲材顯微組織、相結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：
1）不同固溶溫度處理水淬后，Ti6Al4V合金絲材由初生α相和轉(zhuǎn)變的β相組成，對于不同固溶溫度，轉(zhuǎn)變?chǔ)孪嘟M織組成物不同，在低溫下，為亞穩(wěn)β相，隨著溫度升高，逐漸變?yōu)棣?α″馬氏體相或β+α'相。α″馬氏體的亞穩(wěn)組織具有較低的屈服強(qiáng)度；
2）不同固溶溫度處理水淬后的試樣再時(shí)效處理，亞穩(wěn)β相、α″馬氏體相及α'相全部轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的β相和次生α相，起到了彌散強(qiáng)化作用，合金強(qiáng)度顯著提高，950℃固溶處理的試樣綜合性能最佳；
3）尺寸規(guī)格對Ti6Al4V合金絲材力學(xué)性能影響較大，受淬透性影響，絲材尺寸越大，強(qiáng)度越低。因此，針對不同規(guī)格緊固件應(yīng)用，應(yīng)在合金成分、初始顯微組織及固溶時(shí)效熱處理等方面進(jìn)行嚴(yán)格控制。
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