BT22高强度铸造钛合金组织与性能的研究

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1、机械科学研究总院沈阳铸造研究所硕士学位论文BT22高强度铸造钛合金组织与性能的研究姓名：闫平申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：王利;赵军20070714摘要BT22高强度铸造钛合金组织与性能的研究摘要高强度钛合金材料具有强度高、比强度大、耐蚀性好等优点，被广泛地应用于航空航天等领域。目前我国高强度钛合金材料的种类较少，对铸造高强度钛合金的组织与性能研究也不系统。为此本文研究了高强度BT22钛合金的组织和性能，并着重研究了固溶温度、冷却速度、时效温度、保温时间对铸造BT22钛合金显微组织和

2、力学性能的影响，确定了BT22高强度铸造钛合金的热处理工艺参数，为BT22铸造高强度钛合金的实际工程应用提供了理论基础。研究表明，BT22钛合金的d一一B相的转变温度约为885℃，不同热处理工艺对合金的组织和性能影响较大。在低于885℃固溶处理之后，合金在原B晶粒中析出针状a相；在885℃以上固溶保温然后水冷，得到单B相组织，合金具有较好的塑性；在810℃和760℃两级固溶后空冷，合金的组织均匀且具有较好的综合力学性能。BT22钛合金时效时，合金的固溶组织中的a相长大然后溶解到p基体中，此时初生a相

3、开始析出；同时SEM分析表明，在初生a相和B基体之间有细小针状n相(次生Ⅱ相)析出，时效处理后合金的组织仍为d+13相；随着时效温度的升高和保温时间的延长，合金的强度和塑性先增加后降低。固溶和时效工艺可以改善合金中n相的组织形态及分布，这是改善合金强度和塑性的重要手段。铸造BT22钛合金经810℃固溶1h，然后炉冷至760℃保温1h后空冷，并在620℃时效处理8h，合金具有优异的综合力学性能：抗拉强度：R．≥1150MPa，屈服强度：鼬．2≥1100MPa，伸长率：A≥5％，断面收缩率：z≥15％。

4、关键词：固溶处理时效处理显微组织力学性能高强度铸造钛合金矾挖钛合金机械科学研究总院硕士学位论文StudyonMicrostructuresandMechanicalPropertiesOfHigh-strengthBT22CastTitaniumAlloyABSTRACTThehighs仃engthtitaniumalloysareofadvantagessuchashi曲strength，highspecifics仃engthandexcellentcorrosionresistantcharac

5、teristic,，andhavebeenwidelyappliedinaerospace，etc．However,thesortsofhigh-s订engthtitaniumalloysarefewathomeandthestudyonmicrostructuresandmechanicalpropertiesoflligh—strengthcasttitaniumalloysisnotsystematic，too．Therefore，authorstudiedonmicrostructurean

6、dmechanicalpropertiesofBT22titaniumalloy硒castandfurth—erstudiedtheinfluenceofthesolutionheattreatmenttemperature，thecoolingrate，theagingtemperatureandthesoakingtimeonthemicrostmcturesandthemechanicalpropertiesofBT22casttitaniumalloy,anddeterminedthehea

7、ttreatmentprocessparametersfortheBT22high—strengthcasttitaniumalloy．Theworkdepictedaboveprovidedtheoreticalbasisforputtingthehi曲一strengthcasttitaniumalloysintopractice．ThestudyresultsprovedthatthetransitionpointofnphasetoBphaseofBT22castalloyis885。C，an

8、dtheheattreatmentprocessparametershavegreateffectonthemicrostructuresandpropertiesofthealloy．Undertheconditionofless885*Csolutionheattreatment，theneedle—likeaphaseswillseparateoutintheoriginalpphasegrainsforthealloy,undertheconditionofo