TC11合金属于马氏体型的α+β型热强钛合金,其名义成分为Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si!!K涤斜惹慷雀,中温机能好,耐侵蚀机能好,委顿强度大等利益,且可热处置强化,是制作航空发起机,高压压气机盘以及叶片等的重要资料,也被用于制作飞机上的重要承力部件[1,2] !!::辖鹉诓孔橹龆似渥钪盏氖褂没,合理的组织描摹组合可很大水平上改善资料的力学机能[3] !!1疚耐ü杓品制绲娜燃庸ぜ叭却χ霉ひ栈竦昧朔制绲南晕⒆橹枘,钻研分析了显微组织对TC11钛锻件室温拉伸机能的影响!!

1、试验资料与步骤
试验用资料为西部钛业有限责任公司出产的TC11钛合金棒材,相变点为1005℃~ 1010℃!!J匝橛迷柿贤ü制绲娜燃庸せ蛉却χ霉ひ罩迫》制绲南晕⒆橹枘,显示金相组织所用侵蚀剂为10%HF+30%HNO3 +70%H2O,侵蚀后在Stemi2000型显微镜进行组织观察,并利用Image-ProPlus软件进行初生α相含量定量表征 ;随后进行室温拉伸机能测试,拉伸试样按GB/T228-2002《金属资料室温拉伸试验步骤》加工成Φ5mm的尺度试样并在1185型资料试验机上进行试验!!
2、试验了局及会商
2.1 α p 对TC11力学机能的影响

图1为不一致轴α p 含量的TC11退火态组织,经Image-ProPlus软件进行初生α p 相含量定量表征,等轴α p 相含量顺次为 ::44%、39%、32%、40%!!4油1能够看出,H1、H2、H3初生α p 相含量呈递减趋向;H4等轴α p相含量与H2大体相当,但其尺寸、散布存在差距!!2试样内部α p 晶粒尺寸均匀一致,而H4试样内部存在显著的“双套组织”,及存在两种尺寸级此外等轴α晶粒!!

图2给出了H1、H2、H3三种TC11锻件室温拉伸机能与等轴α p 相含量的对应关系!!S赏2能够看出,随着等轴α p 相含量的增长,资料的强度降低,塑性略微升高!!U馐怯捎谒孀抛柿夏诓康戎幡 p 相含量的增长,β转变体含量削减,以至α/β相界面含量降落,对于位错的钉扎作用减弱,降低了资料的强度,并提升了资料的塑性 ;别的,随着等轴α p 含量的增长,资料内部的合金元素分配效应加剧,意味
着此时β转变体内部α片层的Al含量降低,导致β转变体强度的降落,进而导致整体强度的降落,而由于资料的塑性不受屈服行为的影响,重要取决于α晶团的巨细!!R蚨,合金元素分配效应对于塑性的影响极度小[4];最后,随着等轴α p 相含量的增长,资料的变形协调性增长,以至塑性略微增长!!U馊叩淖酆嫌跋斓贾滤孀诺戎幡 p 相含量的增长,资料的强度降低,塑性略微升高!!
表1则给出了H2与H4的室温拉伸机能比力!!4颖1能够看出,H4试样的屈服强度、延长率显著优于H2,抗拉强度及端面收缩率根基相当!!4酉晕⒆橹治隹芍,H4试样的晶粒均匀尺寸要小于H2试样,凭据Hall-Petch公式 ::
σ=σ 0 +kd^(-1/2)可知,均匀晶粒尺寸越小,资料的屈服强度越高!!U馐怯捎诖耸本Ы绲氖吭龀,导致位错移动时的阻力增大,使得金属的变形抗力增长 ;另一方面,均匀晶粒尺寸的减小意味着晶粒数主张增长,以至资料的塑性变形能够分散到更多的晶粒内进行,使得资料的变形协调性上升,以至延长率提高!!
表1?一致轴αP晶粒尺寸TC11钛合金锻件室温拉伸机能
| 编号 | Rm/MPa | Rp0.2/MPa | A/% | Z/% |
| H2 | 1017/992 | 906/876 | 16.5/16.0 | 46/51 |
| H4 | 1016/998 | 917/894 | 18.5/19.0 | 45/52 |
2.2 次生片层α相对TC11力学机能的影响
图3中H5、H6为统一退火温度经分歧冷却介质冷却后的显微组织!!>璉mage-ProPlus软件进行初生α p 相含量定量表征,α p 相含量大体相当,约为30%,晶粒尺寸约为14.8μm!!4油3能够看出,H5、H6试样次生片层α相状态存在显著差距,H5试样中次生片层α相呈短棒状,长宽比力!!;H6试样次生片层为藐小的针状,长宽比高于H5试样!!

表2则给出了H4与H5的室温拉伸机能比力!!4颖2能够看出,H6试样的强度显著优于H5试样,但其延长率及断面收缩率略有降落!!
表2 TC11 钛合金锻件室温拉伸机能
| 编号 | Rm/MPa | Rp0.2/MPa | A/% | Z/% |
| H5 | 1077/1085 | 951/958 | 16.0/17.0 | 41/46 |
| H6 | 1165/1151 | 1001/996 | 13.5/17.0 | 39/43 |
在α p 含量肯定的情况下,β转变体比例也随之固定!!
从几何学角度来讲,一样体积下,球形理论积最小!!K孀纽伦涮迥诓喀疗阍酵牙氲戎嶙,即长宽比越大,意味着其理论积占比也越高,相界面也随之增长!!O嘟缑娑杂谖淮淼亩ぴвο薅攘宋淮碓诰ЯD诓康幕,导致了位错移动时的阻力增大,使得金属的变形抗力增长,从而使得资料强度上升,塑性降落!!
3、结论
(1)随着α p 相含量的增长,资料的强度降低,塑性略微升高 ;等轴α p 相均匀晶粒尺寸的降低有利于提高资料的强塑性!!
(2)随着次生片层α相长宽比升高,资料的强度上升、塑性降落!!
参考文件::
[1] 赵民权,董!!.固溶温度对TC11合金组织和机能的影响[J].金属热处置,2015,40(04)::139-141.
[2] 姚梦,刘勇,朱景川.TC11钛合金双重热处置工艺设计[J].热处置技术与设备,2016,37(05)::65-70.
[3] 颜茜,舒鑫柱,祝菲霞,等.TC11钛合金4种典型组织静态力学机能对比钻研[J].云南大学学报(天然科学版),2016,38(01)::99-104.
[4] J.C.Williams著.雷霆译.钛[M].北京 ::冶金工业出版社,2011.
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