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题名	热处理及合金化对Ti-5Al-5Mo-5V基合金组织、性能的影响
作者	官杰
学位类别	硕士
答辩日期	2008-05-27
授予单位	中国科学院金属研究所
授予地点	金属研究所
导师	刘羽寅
关键词	Ti-5Al-5Mo-5V合金 热处理 成分 组织 性能
其他题名	The influences of heat-treatment and alloying on the microstructures and mechanical properties of Ti-5Al-5Mo-5V based alloys
学位专业	材料学
中文摘要	本文系统研究了热处理及合金化对Ti-5Al-5Mo-5V基钛合金组织、性能的影响。 Ti-5Al-5Mo-5V基钛合金是在俄制BT22（Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe）钛合金基础上发展起来的一系列新型高强度大型承力结构件用钛合金。BT22钛合金是一种典型的过渡型α+β两相钛合金，它具有强度高，好的淬透深度等特点。本文系统研究了不同的热处理制度对BT22合金组织、性能的影响，不同含量的合金元素Cr（质量分数从0%到4%）对Ti-5Al-5Mo-5V合金组织、性能的影响，以及微量合金元素B对BT22合金组织、性能的影响。 首先，研究了不同的热处理制度对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金组织、性能的影响。研究结果表明，随固溶温度的升高，固溶水淬后，合金的强度逐渐降低；随时效温度的升高，合金强度降低，延伸率升高；随时效时间的延长，合金强度降低，延伸率升高，时效超过16小时时发生过时效现象；在两阶段退火热处理制度中，高温阶段温度的高低影响初生相的大小与形状；中温阶段温度的高低影响合金中初生相的大小与合金中两大部分相的组成比例；低温阶段温度影响次生片的大小与数量；当合金中的初生相由细小等轴状向粗大的多边形状转变时，合金的延伸率、冲击韧性降低；当合金中初生相体积分数减少，未转变组织及在其之上弥散分布的次生相所占比例升高时，合金的强度升高、冲击韧性降低；当合金中次生数量减少，次生片逐渐粗化，由细小的交叉短片变为较为粗大的平行短片时，合金的强度降低、塑性升高；在两阶段退火热处理制度下，随着低温阶段时效温度的升高，合金强度降低，延伸率升高，在550oC，合金的冲击韧性发生突变；在单相区范围内，随着固溶温度的升高与固溶时间的延长，合金的晶粒体积增大；在单相区两阶段退火处理制度下，随着中温温度的升高，合金中粗片层的相含量减少，合金强度升高、延伸率下降，断裂韧性值降低；粗片层组织与双态组织相比，在相同的强度级别下，合金的延伸率较低，但有较高的断裂韧性值，并且有更好的抵抗裂纹扩展的能力。 然后，进一步研究了合金元素Cr对Ti-5Al-5Mo-5V基合金组织、性能的影响。实验结果显示：随着Cr元素含量的升高，该合金系合金由两相合金逐渐过渡为单相亚稳型合金，合金的转变点温度逐渐降低，轧态Ti-5Al-5Mo-5V基合金的相含量逐渐减少，相含量逐渐升高，合金强度降低，延伸率升高，合金中的织构方式逐渐由<101>与<110>织构，转变为-<200>的丝织构；对合金进行单一固溶处理时，随着Cr含量的升高，初生含量减少，合金室温强度降低，强化方式由第二相强化逐渐转变为溶质原子的固溶强化；固溶时效处理时，Cr元素对Ti-5Al-5Mo-5V基合金的强化效果存在临界成分，随Cr含量的升高，合金延伸率与冲击韧性降低，强度先升高，当Cr超过临界成分后，因合金中初生相消失，次生片由细小的交叉细片转变为粗的长条状，合金强度降低。 最后，向Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金添加了微量的合金元素B（质量百分数为0.1%），研究了微量合金元素B对该合金组织、性能的影响。结果显示：添加硼以后，合金中产生硼化物，以短棒状分布在晶粒内部及晶界处；硼化物在晶界处存在，在高温下起到了稳定合金晶粒尺寸的作用，限制了β单相区加热时合金晶粒的过分长大；由于硼化物作为第二相对合金起到了强化效果，但是促进了微裂纹孔洞的产生，从而使合金强度略有升高，但是塑性和冲击韧性下降明显。
语种	中文
公开日期	2012-04-10
页码	113
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17177]
专题	金属研究所_中国科学院金属研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	官杰. 热处理及合金化对Ti-5Al-5Mo-5V基合金组织、性能的影响[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2008.

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