氢对Ti-60钛合金显微组织和高温力学性能的影响

随着氢浓度增加,Ti-60合金中的初生α相的体积分数、(α+β)→β相变点及高温屈服强度均连续降低,高温拉伸时合金的最低屈服点出现在相应氢浓度下的(α+β)→β相变点处,进一步增加氢含量反而使合金的屈服强度升高,其原因是氢强化了β相。Ti-60合金中氢浓度ω(H)与(α+β)→β相变点满足方程：t(α+β)→β(℃)=815+210exp(-3ω(H)),900℃拉伸时,0．3％的氢使合金的屈服强度降幅达70％。

碳对高温钛合金Ti-60组织和性能的影响

在Ti-60合金中碳的加入量大于0.17%时,组织中析出TiC结构的碳化物.在α+β相区再结晶,碳偏聚于初生α(α_p)相,导致碳化物主要在β转变组织中析出,其析出的百分数取决于α_p体积分数.在β相区热处理,析出的碳化物钉扎β原始品界,阻碍β晶粒的长大.β晶粒尺寸D、碳化物颗粒直径d和体积分数f三者遵循D/dαf^(-1/3)关系.随着碳含量的增加,β晶粒尺寸减小,α′片层通过界面迁移迅速长大以及形成α片层的合金元素的扩散速度加快,导致α′或α片层的厚度增加.碳的加入量小于0.09%时,碳完全固溶于基体中,产生固溶强化,β晶粒细小,导致合金的强度和蠕变抗力提高.碳含量增加导致粗大碳化物颗粒的析出,变形时产生应力集中使合金的塑性和蠕变性能降低.

元素Ta对Ti-60A钛合金抗氧化性能的影响

对不同Ta含量的Ti-60A合金在700、750和800℃时的高温氧化行为进行测试,并运用X射线、扫描电镜等对Ta的作用进行分析和讨论。结果表明:Ta的加入显著改善合金的高温抗氧化性能,主要表现为Ta促使合金表层氧化物更致密细小,减小氧化膜的厚度,增加氧化膜与基体界面的粘附性,提高表面的稳定性;随Ta含量的增加,Ti-60A合金的氧化速率逐渐降低;Ti-60A合金的氧化动力学服从线性规律,在700和750℃氧化时,氧化近似为抛物线型规律;在800℃时,氧化近似服从直线规律。

Ti-60合金双态组织时效过程中碳化物的溶解行为

含碳量为0.4a%的Ti-60合金在1135℃热处理水淬后析出形态规则的碳化物TiC.碳化物主要分布在β相晶粒内部,少量位于初生α(αp)相与β转变组织界面处和αp相内.合金随后在750-850℃时效处理后空冷,碳化物发生显著的溶解.β相晶粒内以及αp与β转变组织界面处β相晶粒一侧的碳化物,沿着β相方向优先溶解,造成碳化物形态不规则及其周围是贫β相的α基体.αp相晶粒内的碳化物以均匀、缓慢的速度溶解.从β相与碳化物的包析反应、位错和曲率作用等方面探讨了碳化物的溶解机制.