热处理工艺对Ti62421s高温钛合金组织与力学性能的影响

研究固溶温度和时效温度对Ti62421s高温钛合金显微组织、相成分和常温拉伸性能的影响。结果表明:在两相区进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,合金组织中的α相减少,β转变组织(βt)增多,当固溶温度进入β相区后为篮网状β转变组织;随着时效温度的升高,α相长大;随着固溶温度和时效温度的升高,β转变组织中只有Al含量升高,其他合金元素的含量都下降;随着固溶温度的升高,强度和断面收缩率先升高后迅速降低,伸长率逐渐下降;经(980℃,1h,AC)+(550℃,8h,AC)热处理后,合金可以获得较好的综合性能,抗拉强度达1077.04MPa,伸长率达13.6%,断面收缩率为26.02%。

Ti62421s钛合金的热变形行为及加工图

在变形温度为900-1 060℃和应变速率为0.001-10 s-1条件下,对Ti62421s合金进行变形量为60%的热压缩变形,以研究Ti62421s合金的热压缩流变应力行为。研究温度与应变速率对Ti62421s热变形流变应力的影响,建立Ti62421s合金热变形流变应力的本构方程和加工图。研究结果表明：合金在热压缩过程中,流变应力随着应变的增大而增加,达到峰值应力后逐渐趋于平稳;当在高应变速率（10 s-1）下变形时,出现不连续屈服现象;应力峰值随应变速率的增大而增大,随温度的升高而呈减小趋势;合金最佳变形工艺参数为：温度θ=980℃,应变速率ε=0.01-0.1 s-1。

Ti62421s钛合金基体/离子镀CrN涂层的微观表征与高温氧化行为

采用电弧离子镀（AIP）技术在Ti62421s钛合金基体表面沉积CrN涂层。测定了Ti62421s钛合金和CrN涂层/钛合金基体试样在700-900℃氧化时的动力学曲线,进而通过扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）分析与X射线衍射分析（XRD）研究Ti62421s钛合金及CrN涂层/钛合金界面在800℃及900℃氧化前后的显微组织和物相组成。结果表明：在700-900℃静态空气中氧化200h过程中,CrN涂层对钛合金基体有很好的保护作用。在800℃和900℃静态空气中氧化200 h后,Ti62421s钛合金表面形成TiO2、Al2O3氧化膜。CrN涂层/钛合金基体试样在800℃氧化200 h后,CrN涂层表面生成片层状Cr2O3膜;在900℃氧化200 h后,涂层中发生CrN向Cr2N的相转变,涂层的抗氧化能力降低。800℃和900℃分别氧化200 h后,CrN涂层/钛合金基体界面处形成Ti2N相。

Ti62421s钛合金T_((α+β)/β)相变温度的测定与分析

相变温度对钛及钛合金加工和热处理来说具有重要意义。分别采用计算法和DSC差示扫描热量法分别得出Ti62421 s钛合金的相变温度为1006和1002℃左右。然后根据前两种方法得出的温度确定连续金相法的温度选择范围,用该方法测定出Ti62421 s钛合金的T(α+β)/β相变温度在995~1005℃区间内。将几种方法的测量结果进行比较,确定该合金的相变温度为1000℃。