置氫對(duì)Ti6A14V合金組織演變的影響及β-Ti中刃型位錯(cuò)的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、鈦合金的氫處理技術(shù)是一種很有潛力的熱加工技術(shù)。它是通過(guò)氫元素的可逆合金化作用，改善鈦合金的微觀組織，從而有效地提高鈦合金的加工性能和使用性能。氫處理技術(shù)將推動(dòng)鈦合金在國(guó)防工業(yè)和國(guó)民建設(shè)中的應(yīng)用。
　　 本文通過(guò)金相觀察、X射線衍射分析、透射電鏡觀察等實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)不同溫度下置氫的Ti6Al4V合金的室溫組織進(jìn)行對(duì)比觀察。通過(guò)硬度測(cè)試，分析了置氫對(duì)α相和β相的顯微硬度以及合金宏觀硬度的影響。利用電子探針研究了置氫對(duì)合金元素?cái)U(kuò)散的影響

2、。這些研究成果對(duì)深入研究Ti6Al4V合金置氫后的加工改性機(jī)理并最終改善其綜合性能具有一定的參考價(jià)值。另外，利用分子動(dòng)力學(xué)對(duì)β-Ti中的刃型位錯(cuò)進(jìn)行了模擬和計(jì)算。
　　 研究表明：
　　 750℃置氫后的組織中存在馬氏體α"；氫含量超過(guò)0.278％后，在β相中發(fā)現(xiàn)了fcc結(jié)構(gòu)的片狀氫化物δ及大量的位錯(cuò)和孿晶；隨著氫含量的增加，α和β兩相的顯微硬度均增加，并且β相的硬度增幅較大于α相；固溶強(qiáng)化和元素?cái)U(kuò)散是導(dǎo)致α相的硬度隨氫

3、含量增加而增加的主要因素，而β相的硬度隨著氫含量的增加而增加是氫化物δ、晶格缺陷、固溶強(qiáng)化和元素?cái)U(kuò)散這四種因素共同作用的結(jié)果。
　　 850℃置氫后的組織變化明顯，置氫量在0.3％左右時(shí)為網(wǎng)籃組織，置氫量在0.5％左右時(shí)為魏氏組織；在該溫度下置氫后，δ不僅可以在β相內(nèi)析出，還可以在α相內(nèi)析出，并且遵從特定的位相關(guān)系；置氫可以提高Ti6Al4V合金的宏觀硬度，這是固溶強(qiáng)化、氫化物析出、氫與位錯(cuò)的相互作用，及馬氏體轉(zhuǎn)變綜合作用的結(jié)果