CT20鈦合金的組織與性能控制.pdf

1、本試驗從熱變形量和熱變形溫度以及鍛前β均勻化熱處理三個方面著手,制定了八種不同的鍛造制度,通過對比三火次不同鍛造制度的合金組織與性能的關(guān)系,得出CT20鈦合金在鍛造中的一般規(guī)律,優(yōu)化出最好的鍛造工藝。此外,本文還研究了鍛造工藝對大規(guī)格棒材橫截面組織和性能的影響。每火次每種鍛造制度的合金都做拉伸性能測試,包括對棒材橫截面各個部位室低溫拉伸性能的測試,對拉伸試樣進行SEM分析和金相分析,并在以上工作基礎(chǔ)上對CT20鈦合金的塑性變形機理進行探

2、討。
　　研究發(fā)現(xiàn):由于大規(guī)格棒材在鍛造過程中,合金中各個部位很難保證相同的變形量;鍛后空冷過程中,各個部位的冷卻速率不同,使得各個部位發(fā)生不同的組織演變,最終的組織形態(tài)也有所不同。通過實驗發(fā)現(xiàn),棒材橫截面上1/2R處到3/4R處的組織和機械性能較好。
　　隨著鍛造火次的增加,合金的低倍金相組織表現(xiàn)為更均勻、更細小;高倍金相組織等軸組織球化更充分,魏氏組織也轉(zhuǎn)化為片層組織,且趨于均勻。兩相區(qū)鍛造,合金組織表現(xiàn)為等軸組織或等軸

3、組織+片層組織,相變點之上的鍛造,合金組織為魏氏+網(wǎng)籃或網(wǎng)籃。觀察拉伸斷口發(fā)現(xiàn),960℃變形溫度試樣屬脆性斷裂,塑性差;920℃變形溫度試樣有大量的韌窩,且深、均勻,材料塑性好。通過低溫力學(xué)性能的測試,發(fā)現(xiàn)CT20鈦合金有極好的低溫(20K)力學(xué)性能,與室溫力學(xué)性能相比,塑性略有降低,而強度約增加一倍。
　　試驗表明隨著鍛造火次的增加,進一步增大變形量,合金組織塑性有所提高,但不明顯,強度反而下降較快,經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)二火次T3制度,