退火处理对TiZrAlV合金组织与力学性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、硬度测试和拉伸试验等方法研究退火处理对TiZrAlV合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：锻造态TiZrAlV合金由α相、β相以及少量fcc相组成;退火处理后,合金发生α＋β＋fcc→α＋β的相变过程,并且β相含量随退火温度升高而增加;TiZrAlV合金锻造态和退火态的微观组织特点为典型的网篮组织,并且随着退火温度的升高,α相片层的厚度逐渐增大;锻造态TiZrAlV合金的屈服强度、最大抗拉强度、伸长率以及硬度分别为833、955 MPa、13.08%以及36.5 HRC;退火处理后合金的屈服强度得到提升,400℃退火的屈服强度为982 MPa,抗拉强度为1136 MPa,而伸长率和硬度变化不大;退火处理后合金的拉伸断口由大量大小不等的韧窝组成,呈现塑性断裂特征。

新型TiZrAlV合金激光气体氮化涂层的组织演变及其性能

为了改善钛合金的表面性能,利用激光氮化的方法对TiZrAlV合金进行表面氮化处理,制备出表面氮化物陶瓷涂层。用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和维氏硬度计对不同扫描速度下氮化区、热影响区及基体的相组成、表面形貌与元素分布、硬度进行检测。结果表明:激光氮化后,表面氮化区形成树枝状氮化物枝晶和细晶组织,中部热影响区主要为α′马氏体相组织,其中随着激光扫描速度的降低,氮化层液化过程中溶解的氮含量增多,进而生成氮化物增多,硬度值增加。激光氮化处理可以制备出氮化区TiN,ZrN,AlN等硬质相,并细化热影响区晶粒形成针状α′马氏体相,对研究涂层组织结构和性能具有一定的参考意义。

置氢处理对铸态TiZrAlV合金高温变形行为及显微组织的影响

为了探究置氢处理对45Ti-47Zr-5Al-3V合金高温变形行为及显微组织的影响,利用动态热模拟试验机,对置氢与未置氢的铸态合金在不同变形条件下进行热压缩,并构建了本构方程及热加工图。结果表明,加入适量的氢可以显著降低TiZrAlV合金的流变应力和变形激活能,计算得到未置氢合金热压缩变形激活能为339.7 kJ/mol,而置氢后的激活能为286.5 kJ/mol,适宜的加工参数为650~900℃,0.01~1 s^(-1)。OM和EBSD微观组织观察表明,置氢能细化铸态组织,增加β相含量,促进动态再结晶,从而显著降低了合金的流变抗力,扩大了热加工窗口,提高了热加工性能。