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冷變形量及熱處理對BTi-421111鈦合金薄板組織和性能的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時間：2015-06-15
BTi-421111鈦合金的名義成分為Ti-4Al-2Zr-1Sn-1Mo-1V-1Cr，是我國自主研發(fā)的新型低成本中強(qiáng)鈦合金。
???BTi-421111鈦合金的名義成分為Ti-4Al-2Zr-1Sn-1Mo-1V-1Cr，是我國自主研發(fā)的新型低成本中強(qiáng)鈦合金。其主要的強(qiáng)化機(jī)制是α穩(wěn)定元素Al的固溶強(qiáng)化和多元復(fù)合強(qiáng)化，另外加入了中性元素Zr和Sn以及β相穩(wěn)定元素Mo、V、Cr，以改善工藝性能。該合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.7%，Mo的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.4%，屬于α＋β型鈦合金，其強(qiáng)度與TC4和TA15鈦合金相當(dāng)，且加工性能優(yōu)異。
BTi-421111鈦合金是高爾夫球桿等民用領(lǐng)域的理想選材，其半成品類型有薄板、鍛棒、軋棒等。科研人員研究了冷軋變形量、退火溫度等工藝參數(shù)對BTi-421111鈦合金薄板顯微組織和室溫力學(xué)性能的影響，旨在為該合金薄板的工業(yè)化批量生產(chǎn)提供技術(shù)參考。
實驗用BTi-421111鈦合金鑄錠是經(jīng)二次真空自耗電弧熔煉得到的，其β轉(zhuǎn)變溫度為980～990℃。鑄錠經(jīng)β相區(qū)開坯、多火次中間鍛造后，最終在α＋β相區(qū)制備成板坯。板坯在β轉(zhuǎn)變溫度以上20～100℃熱軋開坯，再在β轉(zhuǎn)變溫度以下30～100℃軋至1.5mm左右，經(jīng)過中間退火、酸洗和修磨后，按照5%、10%、15%、20%、30%、40%的變形量冷軋至一定厚度，截取縱向試樣在Axiovert?200MAT光學(xué)顯微鏡上觀察其顯微組織，截取橫向試樣在Instron?5885拉伸實驗機(jī)上測試其室溫力學(xué)性能，并選出力學(xué)性能最佳時的冷變形量；?采用優(yōu)選的變形量將板材冷軋至厚度為1.1mm，在720、750、780、810、840℃保溫30min后空冷，對退火后板材縱向的顯微組織和橫向的室溫力學(xué)性能進(jìn)行檢測，優(yōu)選出力學(xué)性能最佳時的熱處理工藝參數(shù)。
（1）BTi-421111鈦合金薄板的冷軋變形量應(yīng)控制在30%左右為宜，此時，冷軋態(tài)板材的抗拉強(qiáng)度為1140MPa，延伸率為11%，強(qiáng)度-塑性匹配良好。
（2）BTi-421111鈦合金薄板合理的退火溫度為780～810℃，在該溫度區(qū)間，板材顯微組織均為細(xì)小的等軸組織，強(qiáng)度和塑性匹配良好。
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