热处理工艺对TC4钛合金组织及硬度的影响华

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1、第39卷第9期Vol.39No.92014年9月HEATTＲEATMENTOFMETALSSeptember2014热处理工艺对TC4钛合金组织及硬度的影响甘章华，梁宇，王锦林，刘静(武汉科技大学材料与冶金学院钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室，湖北武汉430081)摘要:研究了TC4钛合金在不同保温温度和冷却速度下热处理后的显微组织及硬度。结果表明，在970℃保温冷却后，由于温度稍低于相转变温度，α相并没有完全转变为β相，冷却后的组织仍有初生α相。在1020℃以上加热保温后，炉冷和空冷时由于冷却速度较

2、慢，转变生成的α相比较粗短且排列紧密，冷却速度越慢α相越粗大;油冷和水冷下主要获得片状和针状马氏体组织。TC4钛合金的硬度随着冷速的增加而增加，但增加幅度不大。在1020℃以上保温时，温度对硬度没有明显的影响。关键词:TC4钛合金;热处理;显微组织;硬度中图分类号:TG156文献标志码:A文章编号:0254-6051(2014)09-0036-05EffectsofheattreatmentprocessonmicrostructureandhardnessofTC4titaniumalloyGanZh

3、anghua，LiangYu，WangJinlin，LiuJing(KeyLaboratoryforFerrousMetallurgyandＲesourcesUtilizationofMinistryofEducation，CollegeofMaterialsScienceandEngineering，WuhanUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430081，China)Abstract:MicrostructureandhardnessofTC4ti

4、taniumalloywerestudiedunderdifferentheatingtemperatureandcoolingrate．Theresultsshowthatheatedat970℃，becausethetemperatureslightlylowerthanthephasetransitiontemperature，αphasedoesnotentirelytransformintoβphase，theprimaryαphasestillexistsaftercooling．Whent

5、heheattemperatureisabove1020℃，duetotheslowercoolingrateoffurnacecoolingandaircooling，theαphasepresentsstubbyandcloselypacked，theslowerthecoolingrate，theαphaseismorecoarse，andtheplateandacicularmartensitestructureareobtainedunderoilcoolingandwatercooling．

6、ThehardnessofTC4titaniumalloyslightlyincreaseswiththeincreaseofcoolingrate．Theinfluenceofheattemperatureonthehardnessisnotobviouswhentheheattemperatureisabove1020℃．Keywords:TC4titaniumalloy;heattreatment;microstructure;hardness钛合金的性能与它的微观组织形貌有着密不可分冷速为410

7、～525℃/s时，只发生马氏体转变;冷速为的联系，其常见的显微组织主要有4种:等轴组织、网20～410℃/s时，发生块状转变，为马氏体α'和块状α［1-2］［8］篮状组织、双态组织和魏氏组织。而微观组织取的混合组织;黄辉等应用高温形变热处理技术研究决于热处理工艺，因此，研究钛合金热处理工艺对组织了热处理工艺对TC4钛合金显微组织和力学性能的［3］性能的影响具有重要意义。影响，结果表明TC4钛合金经不同的形变量淬火后得目前关于钛合金热处理的研究主要是淬火过程中到的介稳组织均为α+α'相，α'相呈针状，形变

8、量越［9］发生的同素异构转变，而根据冷却速度和合金成分的大，针状α'相越细。曾卫东等研究了TC11钛合金不同，发生的主要相变有:β→α'、β→α、β→α″、β→经β区加工后不同冷却方式(水冷、油冷、空冷和炉冷［4-5］［6］ω。Malinov等发现Ti-6Al-4V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-等)对显微组织和力学性能的影响，发现水冷可以减2Mo-0．08Si等钛合金在不同的热处理条件下(锻态、少晶界α相的析出，晶内得到短、细和无规则排列