固溶温度对TiZr基合金组织结构及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度测试、拉伸实验以及电化学工作站等研究了不同状态TiZr基合金的显微组织、相组成、力学性能以及电化学性能。结果表明:锻造态TiZr基合金的组织由α′马氏体相和β相组成;经固溶处理后,合金发生了α′+β→α″+β的相变过程,随着固溶温度的升高β相的含量亦随之增加。锻造态TiZr基合金显微组织存在明显的β晶界,并且β晶粒内部的针状α′马氏体相呈现出相互交错的形貌;而当固溶温度为750℃和800℃时,合金发生了再结晶现象,晶粒明显细化,并且在拉伸过程中出现“双屈服”现象。电化学测试结果显示合金经750℃固溶处理后,在3.5 vol%NaCl溶液中的自腐蚀电流密度icorr(8.341 nA·cm^(-2))和维钝电流密度ip(20.807 nA·cm^(-2))最小,表明在此状态下合金具有良好的耐腐蚀性能。

Al添加对β型TiZrCr合金微观组织及力学性能的影响

通过非自耗电弧熔炼炉制备了TiZr5CrxAl(x=1、2、3和4)合金。采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度仪和万能材料试验机等研究不同Al含量对TiZr5CrxAl合金相结构、微观组织以及力学性能的影响。结果表明:热轧态TiZr5CrxAl合金的组织均由单一β相组成,并未检测到其他物相;随着Al含量的升高,β相的(110)晶面发生了相分解现象,形成了β′和β″相。在950℃进行轧制变形时,TiZr5CrxAl合金发生了动态再结晶现象,β晶粒逐渐趋于等轴化,同时β晶界处出现了大量细小的等轴组织;当Al含量为2 mass%时,合金的综合力学性能达到最佳,其显微硬度、屈服强度、抗拉强度和拉伸应变分别为309 HV0.2、934 MPa、974 MPa和6.0%。随着Al含量的增加,合金的断口形貌呈现出由韧性断裂到脆性断裂的转变。