鈦合金塑性差、韌性低,在使用過程中,疲勞壽命短, 采用不同多重熱處理方法可以調(diào)節(jié)材料的顯微組織,從而可以優(yōu)化材料力學(xué)性能的搭配,尤其是顯著提高組織的塑性。TC4 合金的顯微組織對力學(xué)性能有著很大影響,通過熱處理可以改善組織,改善鈦合金的硬度、強度等力學(xué)性能。熱處理后形成的等軸和針狀混合組織,具有良好的綜合性能,即良好
的力學(xué)性能、較好的沖擊韌度和較高的彈性模量。TC4合金經(jīng)950℃/1 h/WQ+550℃/6 h/AC 熱處理,可以獲得較好的強度、塑性和韌性,從而獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。
通過比較TC4鈦合金激光快速成形件的3 種狀態(tài),如沉積態(tài)、去應(yīng)力退火和固溶/ 時效等微觀組織,張霜銀等探索了改善TC4鈦合金激光快速成型的方法,提高了材料的綜合力學(xué)性能。結(jié)果表明:經(jīng)固溶/ 時效熱處理后可得到等軸α, 網(wǎng)籃α 和轉(zhuǎn)變相的三重混合組織,塑性明顯改善,強度沒有發(fā)生明顯的變化,具有良好的綜合力學(xué)性能。劉婉穎等選擇960℃×1 h(水冷)的固溶處理方法,并在不同條件下進行時效熱處理。結(jié)果表明:經(jīng)過不同的時效處理方法,可大大提高材料的強度和彈性模量,提高沖擊吸收功,獲得良好的綜合力學(xué)性能。馬英杰等研究表明多重熱處理能優(yōu)化片層組織的拉伸性能,在兩相區(qū)保溫時, 馬氏體組織在一定區(qū)域內(nèi)具有相同的柏氏位向關(guān)系, 使雙片層組織具有較低的疲勞
裂紋擴展速率。劉婉穎等通過拉伸和示波沖擊試驗,分析了固溶處理和時效處理對TC4鈦合金力學(xué)性能的影響。

從表1 中可以看出,固溶/ 時效處理對TC4 鈦合金力學(xué)性能有一定的影響,熱軋態(tài)TC4 鈦合金固溶+時效處理后, 材料的強度有了很大的提高,除了個別工藝下的減少外,伸長率也有所提高。采用工藝4,材料能夠獲得最佳綜合性能。TC4 合金型材在熱處理過程中具有良好的適應(yīng)性。當加熱溫度低于750℃時,總加熱時間在3h以內(nèi),熱處理溫度、保溫時間和熱處理次數(shù)對TC4 合金型材的顯微組織及室溫抗拉強度、伸長率、斷面收縮率沒有影響, 雙重熱處理工藝有利于提高型材的屈服強度。TC4 合金經(jīng)過雙重退火工藝,其抗拉強度、屈服強度和伸長率均能夠滿足航天長桁用型材的要求,750℃×4 h/AC+500℃×1 h/AC 雙重退火處理后的強度和塑性指數(shù)最高。
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