热处理对Gr.38钛合金管组织和性能的影响

对挤压态和冷轧态Gr.38钛合金管分别进行了不同温度下的固溶+时效和退火热处理,研究了热处理温度对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:挤压管经固溶处理后的组织为由初生α相和β相转变组织组成的双相组织,固溶+时效处理后的抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增后降,伸长率和断面收缩率则呈上升趋势;经900℃×1h固溶+500℃×4h时效处理后,挤压管达到最佳的强塑性匹配,抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率分别为1 135 MPa,912 MPa,17%,45%;冷轧管经退火处理后的显微组织由等轴α相和晶间β相组成,随着退火温度的升高,其抗拉强度、屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增大;在830℃退火1h后伸长率最高,达到27%,抗拉强度和屈服强度分别为937,807 MPa。

不同热处理制度对Gr.38钛合金板材的组织性能的影响

研究了不同热处理制度对Gr.38钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:低温普通退火处理对Gr.38钛合金板材的组织和力学性能影响不大;两相区固溶时效处理可以大幅度提高Gr.38钛合金板材的抗拉强度和硬度,但其塑性和冲击韧性下降显著;固溶后水冷较空冷可以获得更细的次生α相和相对更少的初生α相,Gr.38钛合金板材的抗拉强度和硬度更高;通过控制时效温度可以调整次生α相的片层厚度,时效温度越高,合金的抗拉强度和硬度越低,塑性和冲击韧性越高。Gr.38钛合金板材具有较好的防弹性能,采用普通退火工艺获得的板材防弹性能最佳。

挤压工艺参数对Gr.38钛合金管材组织和性能的影响

通过选择不同的挤压温度、挤压比和挤压速度,研究了挤压温度、挤压比和挤压速度对Gr.38钛合金管材组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度、挤压比或挤压速度提高时,α相的含量降低,初生α相再结晶更充分,从扭曲拉长的形态逐步转变为球状,同时合金的强度均略微下降,塑性则略微上升。这是因为合金内部聚集的变形热和变形储能越来越多,发生了动态回复和再结晶。获得了Gr.38钛合金的优化挤压工艺参数:挤压温度为900~930℃,挤压比为14~18,挤压速度为70~80mm/s。

Gr.38钛合金的退火工艺

对锻造及轧后的Gr.38钛合金棒材取样进行不同工艺的退火处理,对退火后的组织、力学性能和断口形貌进行测试与分析。结果表明,在930~950℃保温1 h后空冷(或水冷),Gr.38合金能获得较高的强度和塑性,综合力学性能良好。830℃保温1 h空冷,Gr.38合金的屈服强度低,有利于材料的后续加工。