时效温度对激光选区熔化TC21钛合金微观组织及硬度的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.04.025

金属热处理 ›› 2022, Vol. 47 ›› Issue (4): 155-158.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2022.04.025

时效温度对激光选区熔化TC21钛合金微观组织及硬度的影响

孙凯, 陈研, 杨绍斌

辽宁工程技术大学材料科学与工程学院, 辽宁阜新 123000

收稿日期:2021-11-17 修回日期:2022-01-04 出版日期:2022-04-25 发布日期:2022-05-19
通讯作者: 杨绍斌,教授,博士后,E-mail:yangshaobin@Intu.edu.cn
作者简介:孙凯(1977—),男,副教授,博士,主要研究方向为材料加工,E-mail:cy19971106@126.com。

Effect of aging temperature on microstructure and hardness of laser selective melting TC21 titanium alloy

Sun Kai, Chen Yan, Yang Shaobin

College of Materials Science and Engineering, Liaoning University of Engineering and Technology, Fuxin Liaoning 123000, China

Received:2021-11-17 Revised:2022-01-04 Online:2022-04-25 Published:2022-05-19

摘要/Abstract

摘要： SLM成形TC21钛合金经不同温度时效处理后进行显微组织观察和硬度测试,较为系统地探究了时效温度对其组织和硬度的影响。结果表明,时效温度较低时,随着温度的升高,次生α相呈弥散针状析出,且随着温度升高弥散度增大,同时β析出相体积分数也随着温度的升高而增加。时效温度过高时,次生α相粗化,形成尺寸较大的片状α相,强化效果下降。当时效温度为450 ℃时,所得SLM成形TC21钛合金的显微组织最为弥散、均匀,硬度达到最大值575 HV5,较熔凝态硬度提高43.3%。因此,时效温度应控制在450 ℃。

关键词: 激光选区熔化, TC21钛合金, 时效温度, 显微组织, 硬度

Abstract: Effect of aging temperature on microstructure and properties of laser selective melting (SLM) formed TC21 titanium alloy was systematically investigated by means of microstructure observation and hardness test. The results show that when the aging temperature is lower, the secondary α phase precipitates in the form of dispersive needle with the increase of temperature, the dispersion degree increases with the increase of temperature, and the volume fraction of β precipitates increases with the increase of temperature. When the aging temperature is too high, the secondary α phase is coarsened to form a larger flake α phase, and the strengthening effect decreases. When the aging temperature is 450 ℃, the microstructure of the SLM formed TC21 titanium alloy is the most dispersive and uniform, and the hardness is up to 575 HV5, which is 43.3% higher than that of the SLM formed state. It is proposed that the aging temperature of the SLM formed TC21 titanium alloy is controlled at 450 ℃ as the optimum.

Key words: laser selective melting, TC21 titanium alloy, aging temperature, microstructure, hardness

中图分类号:

TG156.9

孙凯, 陈研, 杨绍斌. 时效温度对激光选区熔化TC21钛合金微观组织及硬度的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 155-158.

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