时效温度对TB15钛合金组织和力学性能的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.10.015

金属热处理 ›› 2021, Vol. 46 ›› Issue (10): 92-95.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2021.10.015

时效温度对TB15钛合金组织和力学性能的影响

李明祥¹, 胡生双¹, 陈素明¹, 肖君², 张颖云¹, 张兵宪¹, 徐勇³

1.航空工业西安飞机工业(集团)有限责任公司, 陕西西安 710089;
2.西安三角防务股份有限公司, 陕西西安 710089;
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:2021-04-25 出版日期:2021-10-25 发布日期:2021-12-08
通讯作者: 胡生双,工程师,E-mail:hushengshuang2000@163.com
作者简介:李明祥(1966—),男,研究员级高级工程师,主要研究方向为航空制造及热表处理,E-mail:xac_csm@163.com
基金资助:
航空科学基金(2019ZE056009);江西省重点研发计划(20202BBEL53012)

Effect of aging temperature on microstructure and mechanical properties of TB15 titanium alloy

Li Mingxiang¹, Hu Shengshuang¹, Chen Suming¹, Xiao Jun², Zhang Yingyun¹, Zhang Bingxian¹, Xu Yong³

1. AVIC Xi'an Aircraft Industry (group) company Co., Ltd., Xi'an Shaanxi 710089, China;
2. Xi'an Triangle Defence Incorporated Company, Xi'an Shaanxi 710089, China;
3. School of Materials Science and Engineering, Nanchang Hangkong University, Nanchang Jiangxi 330063, China

Received:2021-04-25 Online:2021-10-25 Published:2021-12-08

摘要/Abstract

摘要： 利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等研究了不同时效温度对固溶态TB15钛合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着时效温度从520 ℃升高到540 ℃,TB15钛合金的拉伸强度和屈服强度先增加后减小,在530 ℃时效处理后可以获得最高的抗拉强度和屈服强度;时效处理后合金塑性偏低,其变化规律与强度相反。在断裂韧性方面,随着时效温度的上升,TB15钛合金的断裂韧性逐渐提高。固溶态TB15钛合金经不同温度时效处理后,析出大量的次生α片层相,等轴β组织转变为片层α和β转变组织。

关键词: TB15钛合金, 时效处理, 力学性能, 组织

Abstract: Effect of aging temperature on the microstructure and mechanical properties of TB15 titanium alloy was studied by means of OM, SEM and tensile testing. The results show that with the aging temperature increasing from 520 ℃ to 540 ℃, the tensile strength and yield strength of the TB15 titanium alloy first increase and then decrease, and the highest tensile strength and yield strength can be obtained at 530 ℃ of aging treatment. The plasticity of the alloy is low after aging treatment, which variation is opposite to the strengths. As the increase of aging temperature, the fracture toughness of the alloy increases gradually. After aging at different temperatures, a large number of secondary α lamellar phases are precipitated in the solid solution treated TB15 titanium alloy, and the equiaxed β microstructure transforms into lamellar α and β transformed microstructure.

Key words: TB15 titanium alloy, aging treatment, mechanical properties, microstructure

中图分类号:

TG146.2

李明祥, 胡生双, 陈素明, 肖君, 张颖云, 张兵宪, 徐勇. 时效温度对TB15钛合金组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(10): 92-95.

Li Mingxiang, Hu Shengshuang, Chen Suming, Xiao Jun, Zhang Yingyun, Zhang Bingxian, Xu Yong. Effect of aging temperature on microstructure and mechanical properties of TB15 titanium alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2021, 46(10): 92-95.

参考文献

[1]《航空制造工程手册》总编委会. 航空制造工程手册: 热处理[M]. 北京: 航空工业出版社, 1993.
[2]尉文超, 李云坤, 薛彦军, 等. 热处理工艺对TC4钛合金冲击磨损性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(6): 7-11.
Yu Wenchao, Li Yunkun, Xue Yanjun, et al. Influence of heat treatment on impact wear resistance of TC4 titanium alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2020, 45(6): 7-11.
[3]夏思海, 武美萍, 马毅青, 等. TiC含量对TC4合金激光熔覆层组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(6): 212-215.
Xia Sihai, Wu Meiping, Ma Yiqing, et al. Effect of TiC content on microstructure and properties of laser clad layer on TC4 alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2020, 45(6): 212-215.
[4]陶春虎, 刘庆瑔, 曹春晓, 等. 航空用钛合金的失效及预防[M]. 北京: 国防工业出版社, 2002.
[5]赵小龙, 王小翔, 王新. 变型量和热处理对BTi-6554钛合金冷轧板材组织和性能的影响[C]//中国有色金属工业协会钛锆铪分会2015年会论文集, 2015:335-339.
[6]Yang Yulan, Wang Weiqi, Li Fengli, et al. The effect of aluminum equivalent and molybdenum equivalent on the mechanical properties of high strength and high toughness titanium alloys[J]. Materials Science Forum, 2009, 618-619: 169-172.
[7]李成林, 于洋, 惠松骁, 等. Ti6554钛合金的TTT曲线测定[J]. 中国有色金属学报, 2010, 20(S1): 560-564.
Li Chenglin, Yu Yang, Hui Songxiao, et al. Determination of TTT curve of Ti-6554 titanium alloy[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2010, 20(S1): 560-564.
[8]于洋, 李成林, 惠松骁, 等. Ti6554钛合金的晶粒长大动力学[J]. 中国有色金属学报, 2010, 20(S1): 161-166.
Yu Yang, Li Chenglin, Hui Songxiao, et al. Grain growth dynamics of Ti-6554 titanium alloy[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals,2010, 20(S1): 161-166.
[9]李峰丽, 王韦琪, 羊玉兰, 等. ø250 mm BTi6554钛合金棒材组织与性能研究[J]. 金属加工(热加工), 2015(9): 85-86.
[10]Wang H B, Wang S S, Gao P Y, et al. Microstructure and mechanical properties of a novel near-α titanium alloy Ti6.0Al4.5Cr1.5Mn[J]. Materials Science and Engineering A, 2016, 672: 170-174.
[11]常辉, 曾卫东, 罗媛媛, 等. 近β型钛合金Ti-B19时效过程中的相变及显微组织[J]. 稀有金属材料与工程, 2006, 35(10): 1589-1592.
Chang Hui, Zeng Weidong, Luo Yuanyuan, et al. Phase transformation and microstructure evolution in near β Ti-B19 titaniumalloy during aging treatment[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2006, 35(10): 1589-1592.
[12]刘睿, 惠松骁, 叶文君, 等. 退火温度对TC4钛合金动态断裂韧性的影响[J]. 稀有金属材料与工程, 2011, 40(10): 1799-1803.
Liu Rui, Hui Songxiao, Ye Wenjun, et al. Effects of annealing temperature on dynamic fracture toughness for TC4 titanium alloy[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2011, 40(10): 1799-1803.
[13]Niinomi M, Kobayashi T, Sasaki N. Toughness and microstructural factors of Ti-6Al-4V alloy[J]. Materials Science and Engincering, 1986, 100: 45-55.
[14]Niinomi M, Kobayashi T. Fracture characteristics analysis related to the microstructures in titanium alloys[J]. Materials Science and Engineering A, 1996, 213(1): 16-24.
[15]张旺峰, 曹春晓, 李兴无, 等. β热处理TA15钛合金对力学性能的影响规律[J]. 稀有金属材料与工程, 2004, 33(7): 768-770.
Zhang Wangfeng, Cao Chunxiao, Li Xingwu, et al. Effect of β heat treatment on mechanical properties of TA15 titanium alloy[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2004, 33(7): 768-770.

时效温度对TB15钛合金组织和力学性能的影响

Effect of aging temperature on microstructure and mechanical properties of TB15 titanium alloy

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	王玉岱, 刘洋, 朱言言, 田象军, 程序, 冉先喆, 钱婷婷. 热处理对复合制造AerMet100超高强度钢组织均匀性与拉伸性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 1-9.
[2]	张子延, 陈君, 陈晓亚, 李全安, 刘建鑫. 固溶时效处理对Mg-4Sm-3Gd-0.5Zr合金显微组织和耐蚀性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 10-16.
[3]	梁恩溥, 徐乐, 杨勇, 王毛球. 添加Al、Cu对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 17-23.
[4]	祁晓亮, 李岩, 定巍, 赵增武. 含Al中锰TRIP钢原始组织对临界退火后组织与力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 24-29.
[5]	陈保安, 张静媛, 祝志祥, 韩钰, 潘学东, 张磊, 陈素红. 化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 30-38.
[6]	陈东俊, 李广阳, 刘刚. 时效处理对AlSi9Cu3压铸铝合金组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 53-56.
[7]	陈连生, 张露友, 田亚强, 杨子旋, 李红斌, 潘红波, 魏英立. 低碳高强舰船用钢的CCT曲线及其组织性能[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 63-68.
[8]	贾昌远, 霍元明, 何涛, 霍存龙, 刘克然. 40CrNiMo钢高温拉伸变形行为和组织演变规律[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 69-74.
[9]	王云龙, 余伟, 张昳, 史佳新, 李明辉. 奥氏体化温度对贝氏体钢等温转变及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 80-85.
[10]	刘丽艳, 毕文珍, 韦习成. Mn元素对热冲压钢镀锌层组织演变的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 93-99.
[11]	骆再斌, 范子泽, 彭振. 轻质高熵合金的研究进展[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 100-107.
[12]	付锡彬, 陈子豪, 张可, 赵时雨, 孙新军, 朱正海, 梁小凯, 雍岐龙. 淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 122-127.
[13]	宿鹏吉, 麻永林, 董丽丽, 杨雪峰. 磁场预退火处理对CGO钢组织与织构的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 128-132.
[14]	李立, 曾艳, 吴晓春. 4Cr5Mo2VCo钢的热处理工艺优化[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 133-140.
[15]	吕杰晟, 宋志刚, 何建国, 丰涵, 郑文杰, 朱玉亮. S32205双相不锈钢冷轧退火组织转变及强塑化机理分析[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 141-145.