固溶温度对亚稳β钛合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn的组织和拉伸性能的影响

王鹏宇¹，张浩宇¹，张志鹏¹，孙杰²，谢广明²，程军³，陈立佳¹

1. 沈阳工业大学材料科学与工程学院2. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室3. 西北有色金属研究院陕西省医用金属材料重点实验室

摘 要：对自主设计的新型亚稳β钛合金Ti-4Mo-6Cr-3Al-2Sn（%,质量分数）在不同温度进行固溶和固溶时效处理,观察其显微组织和测试室温拉伸性能。结果表明:随着固溶温度的提高固溶态组织中的初生α相减少,当固溶温度高于相变点后初生α相完全消失,几乎全部为明显长大的粗大β晶粒。固溶温度为900℃的固溶态合金具有良好的强度和塑性匹配,屈服强度为898.7 MPa、抗拉强度为962.5 MPa、断裂伸长率为12.7%。在不同温度固溶处理的时效态合金,均析出了细小的次生α相。固溶温度低于相变点时,在初生α相间析出的细小次生α相呈60°或者平行交错排列;固溶温度高于相变点时初生α相几乎完全消失,随着固溶温度的提高析出的次生α相片层间距变大并粗化。在所有固溶温度下,时效态组织中沿原始β晶界处均析出了连续的晶界α相,合金的塑性均较差。经过750℃/0.5 h固溶和500℃/4 h时效的合金具有良好的强度和塑性匹配,其抗拉强度为1282 MPa,屈服强度为1210.6 MPa,断裂伸长率为5.3%。

关键词：金属材料;亚稳β钛合金;不同固溶温度;室温拉伸性能;次生α相;