退火工艺对激光立体成形TC21钛合金组织和性能的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.025

金属热处理 ›› 2022, Vol. 47 ›› Issue (2): 141-145.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.025

退火工艺对激光立体成形TC21钛合金组织和性能的影响

张颖¹, 王浩军¹, 陈素明¹, 胡广², 欧阳德来³, 崔霞³, 胡生双¹

1.中航西安飞机工业集团股份有限公司, 陕西西安 710089;
2.西安铂力特增材技术股份有限公司, 陕西西安 710000;
3.南昌航空大学材料科学与工程学院, 江西南昌 330063

收稿日期:2021-10-14 修回日期:2021-12-27 出版日期:2022-02-25 发布日期:2022-04-01
通讯作者: 胡生双,工程师,E-mail:hushengshuang2000@163.com
作者简介:张颖(1974—),女,高级工程师,主要研究方向为焊接及增材制造,E-mail:3124405664@qq.com。

Effect of annealing process on microstructure and properties of laser solid formed TC21 titanium alloy

Zhang Ying¹, Wang Haojun¹, Chen Suming¹, Hu Guang², Ouyang Delai³, Cui Xia³, Hu Shengshuang¹

1. AVIC Xi'an Aircraft Industry Group Company Ltd., Xi'an Shaanxi 710089, China;
2. Xi'an Bright Laser Technologies Co., Ltd., Xi'an Shaanxi 710000, China;
3. School of Materials Science and Engineering, Nanchang Hangkong University, Nanchang Jiangxi 330063, China

Received:2021-10-14 Revised:2021-12-27 Online:2022-02-25 Published:2022-04-01

摘要/Abstract

摘要： 利用BLT-C1000型激光立体成形设备制备了TC21钛合金块体,并对其分别进行了单级和双级退火处理,研究了单级和双级退火工艺对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,激光立体成形TC21钛合金的沉积态组织主要为网篮状组织。单级退火温度影响初生α相板条尺寸,低于550 ℃退火时,初生α相板条长度和宽度变化较小,高于650 ℃退火时初生α相板条长度明显增加,宽度略微降低。屈服强度和抗拉强度随退火温度升高而降低,断后伸长率和断面收缩率随退火温度升高而增大。双级退火时随第一级退火温度升高,初生α相含量降低,随着第二级退火温度的升高,次生α相尺寸增加。综合考虑,双级退火时宜选择870~900 ℃的第一级退火温度和560 ℃的第二级退火温度。

关键词: 激光立体成形TC21钛合金, 退火处理, 显微组织, 力学性能

Abstract: TC21 titanium alloy block was prepared by the BLT-C1000 laser three-dimensional forming equipment, and the single-stage and two-stage annealing treatments were carried out, respectively. The influence of the single-stage and double-stage annealing processes on microstructure and mechanical properties of the alloy was studied. The results show that the deposited structure of TC21 titanium alloy by laser solid forming is mainly a basket-like microstructure. The single-stage annealing temperature affects the size of the primary α-phase slats. When annealed below 550 ℃, the length and width of the primary α-phase slabs change slightly. When annealed above 650 ℃, the length and width of the primary α-phase slabs increase significantly and the width will be slightly reduced. With the increase of heating temperature, the yield strength and tensile strength is decreased, while the elongation and reduction of area after fracture is increased. During double-stage annealing, with the increase of the first-stage annealing temperature, the amount of primary α phase is decreased, with the increase of the second-stage annealing temperature, the size of the secondary α phase is increased. Considering comprehensively, the first-stage annealing temperature of 870-900 ℃ and the second-stage annealing temperature of 560 ℃ are optimal for double-stage annealing.

Key words: laser solid formed TC21 titanium alloy, annealing treatment, microstructure, mechanical properties

中图分类号:

V252.2

张颖, 王浩军, 陈素明, 胡广, 欧阳德来, 崔霞, 胡生双. 退火工艺对激光立体成形TC21钛合金组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(2): 141-145.

Zhang Ying, Wang Haojun, Chen Suming, Hu Guang, Ouyang Delai, Cui Xia, Hu Shengshuang. Effect of annealing process on microstructure and properties of laser solid formed TC21 titanium alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2022, 47(2): 141-145.

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