钛合金棒材因其拥有优越的机能而逐步宽泛的利用于分歧领域，，，对推进我国高端科学技术发展奠定了基础。本文试验所选用的钛合金为Gr.9 合金，，，属于α ＋ β 型钛合金，，，该钛合金拥有较低的变形抗力，，，能够实现冷加工处置，，，常用于军工产品领域。钛合金的机能受轧制温度影响较大，，，对钛合金显微组织以及机能影响较大；诖，，，本文以该类钛合金为钻研对象，，，通过退火试验对钛合金棒材的显微组织和机能进行钻研，，，为进一步制订越发优越的加工工艺等提供参考。

1、试验原资料及过程

本文试验所用的钛合金原资料经过两次真空熔炼后制备成φ220mm 的钛合金铸锭，，，再经过升温金相法获得该钛合金的相变点为950℃。钛合金棒材中化学元素成分蕴含：Al 元素，，，含量为3.92%，，，V 元素含量为2.38%，，，Fe 元素含量为1.49%，，，C 元素小于0.045%，，，N 元素小于0.0067%，，，H 元素小于0.0025%，，，O 元素小于0.25%。将钛合金铸锭在1150℃前提下保温3h 后进行铸造，，，制作成变形量大于80% 的中央坯料；再经过加热升温至900℃，，，经过屡次铸造，，，每火次变形量大于50%，，，最终制作成φ120mm 棒坯，，，进行制作成φ50mm 的棒材若干个。将制作成的棒材分化成4 组尝试样材，，，将其置于箱式电阻炉中进行退火试验，，，退火温度节制在800℃、750℃、700℃和650℃下保温1.5h 后空冷处置。将热处置后的钛合金取1/2 半径纵向拉伸，，，制作成试验样材[1]。

2、试验了局与分析

2.1 退火温度对显微组织的影响

凭据试验了局显示，，，在热加工过程中钛合金棒材的显微组织属于典型的两相区组织，，，即α 相和β 相，，，两相显微组织均为等轴状组织。当退火温度在650℃左右时，，，钛合金棒材的显微组织与热加工态相的变动较为显著，，，钛合金棒材显微组织的球化和均匀性有显著的扭转。随着退火温度的持续升高，，，钛合金棒材显微组织中的初生α 相含量逐步削减，，，且初生α 相晶粒逐步趋于等轴状，，，棒材显微组织中β 相和次生α 相逐步成长，，，体积分数逐步增大。当退火温度介于650℃～ 750℃领域内时，，，钛合金棒材的显微组织变动不大，，，相对不变。当退火温度逐步升高至800℃时，，，钛合金棒材显微组织中中等轴α 相晶体呈显著增大趋向，，，部门区域可能出现等轴状α 相晶体长大并衔接在一路形成块状散布的α相。综上所述，，，当退火温度大于750℃以来时，，，钛合金棒材显微组织中的初生α 相出现显著成长的景象，，，并且晶体多呈等轴状散布。因而，，，该类钛合金棒材在700℃～ 750℃时获得等轴组织相对均匀、晶体巨细相对均匀的显微组织[2]。

2.2 退火温度对力学机能的影响

凭据退火试验数据，，，对分歧退火温度进行了钛合金棒材力学机能的分析。当退火温度为650℃时，，，钛合金棒材的抗拉强度为1013.4MPa，，，较热加工态的抗拉强度（1043.5MPa）削减了30.1MPa ；屈服强度为920.4MPa，，，较热加工态的屈服强度（950.4MPa）削减了30.0MPa ；延长率为18.5%，，，较热加工态的延长率（16.5%）升高了2% ；断面收缩率为48.5%，，，较热加工态的断面收缩率（46.5%）升高了2%。当退火温度为700℃时，，，钛合金棒材的抗拉强度为998MPa，，，较热加工态的抗拉强度削减了45.5MPa ；屈服强度为917MPa，，，较热加工态的屈服强度削减了33.0MPa ；延长率为19.3%，，，较热加工态的延长率升高了2.8% ；断面收缩率为49.5%，，，较热加工态的断面收缩率升高了3.0%。当退火温度为750℃时，，，钛合金棒材的抗拉强度为987MPa，，，较热加工态的抗拉强度削减了56.5MPa ；屈服强度为912MPa，，，较热加工态的屈服强度削减了38.5MPa ；延长率为19.0%，，，较热加工态的延长率升高了2.5% ；断面收缩率为52.5%，，，较热加工态的断面收缩率升高了6.0%。当退火温度为800℃时，，，钛合金棒材的抗拉强度为982.5MPa，，，较热加工态的抗拉强度削减了61.5MPa ；屈服强度为909.5MPa，，，较热加工态的屈服强度削减了41.0MPa ；延长率为19.5%，，，较热加工态的延长率升高了3% ；断面收缩率为53.0%，，，较热加工态的断面收缩率升高了6.5%。

由上述统计数据能够得出，，，当退火温度在650℃左右时对钛合金棒材的抗拉强度和屈服强度影响较大，，，而对断面收缩率和延长率影响较小，，，其变动领域在2% 左右；当退火温度升高至700℃～ 800℃时，，，钛合金棒材的抗拉强度和屈服强度变动较小，，，总体上随温度升高略有降低，，，但总体上变动幅度较；退火温度持续升高对断面收缩率影响相对较大，，，总体上随退火温度升高而断面收缩率逐步升高；退火温度升高对延长率影响较小，，，根基趋于不变状态。导致这一景象的原因在于随着退火温度的逐步升高，，，显微组织中次生α 相逐步被球化、等轴化，，，而初生α相逐步成长，，，β 相含量逐步降低，，，导致钛合金的强度降低。综上所述，，，当退火温度介于650℃～ 800℃之间时，，，固然钛合金棒材的拉伸机能等有所差距，，，但总体上棒材的力学机能均满足企业要求，，，充分注明该类钛合金拥有较好的热加工机能[3]。

2.3 退火温度对棒材硬度的影响

本次试验选取HVS-10 型数显小负荷维氏硬度测定尝试组板材的硬度。在数据统计过程中，，，为了提高数据的真实靠得住性，，，每个样材中拔取3 个点进行硬度统计，，，最后求得3 个数据的均匀值代表该样材的最终硬度。通过尝试了局得出，，，当钛合金棒材在热加工态下经过650℃退火处置后，，，钛合金棒材的硬度显著降低，，，钛合金棒材的硬度仅为20HV1 左右。当退火温度从650℃变动至800℃时，，，固然钛合金棒材的硬度依然呈降落趋向，，，但是硬度降落幅度显著降低，，，随着温度的升高根基趋于不变。当退火温度为750℃和800℃时，，，二者所对应温度的硬度变动之差小于3。当退火温度介于700℃～ 750℃时，，，钛合金棒材的硬度不变性较好，，，总体上钛合金棒材的硬度介于320HV1 ～ 340HV1 之间。

与企业所需产品要求对比，，，得出退火温度介于700℃～ 750℃时所出产的钛合金棒材的硬度满足企业要求。综上所述，，，退火温度对钛合金棒材的硬度影响较大，，，综合思考后以为退火温度为700℃～ 750℃时所出产的产品硬度满足要求。

3、结语

综上所述，，，钛合金棒材属于α ＋ β 型钛合金，，，为典型的两相区组织。随着退火温度的逐步升高，，，次生α 相逐步成长，，，晶粒等轴化、球化显著，，，在700℃～ 750℃时获得等轴组织相对均匀、晶体巨细相对均匀的显微组织；当退火温度介于650℃～ 800℃之间时，，，固然钛合金棒材的拉伸机能等有所差距，，，但总体上棒材的力学机能均满足企业要求，，，充分注明该类钛合金拥有较好的热加工机能；综合思考后以为退火温度为700℃～ 750℃时所出产的产品硬度满足要求[4]。

参考文件

[1] 沈立华, 韩伟松, 朱宝辉, 等. 退火温度对ATI425 钛合金棒材组织与机能的影响[J]. 罕见金属与硬质合金,2020,48(01):47-50.

[2] 孙虎代, 王田, 陶海林, 等. 轧制温度及退火温度对TA5 钛合金棒材组织和机能的影响[J]. 中国钛业,2017(04):40-43.

[3] 刘广发, 张衡, 毛友川, 等. 轧制温度对IMI550 钛合金棒材组织和力学机能的影响[J]. 资料开发与利用,2015,30(02):42-47.

[4] 王丽瑛, 魏寿庸, 高博, 等. 退火制度对TC25 钛合金棒材组织和力学机能的影响[J]. 钛工业进展,2011,28(02):36-38.