高温氧化后Ti6Al4V合金渗氧层的微观结构和力学性能

潘仁静¹，张洋¹，张显程¹，涂善东¹，钱夏夷²

1. 华东理工大学机械系承压与安全教育部重点实验室2. 江苏特种设备安全监督检验研究所

摘 要：在850℃对Ti6Al4V(TC4)钛合金板分别进行12,24,36,48h的氧化处理,研究了高温氧化处理后合金近表面渗氧层的微观结构和力学性能。结果表明:高温氧化后的钛合金板表面出现了渗氧层,它是由间隙氧原子的固溶形成的,渗氧层中的氧含量呈梯度分布;随着深度增加,渗氧层的纳米硬度、弹性模量和残余拉应力逐渐下降;氧原子固溶于基体中引起了晶格常数的变化,这是导致梯度结构形成且力学性能提高的主要原因;残余应力的变化是氧化过程中的氧扩散和空冷过程中的热应力共同作用的结果。

关键词：Ti6Al4V合金;渗氧层;弹性模量;力学性能;晶格常数;残余应力;