热处理温度及冷却速度对Ti6Al4V组织和力学性能的影响
差异
差异
现阶段确定 훽 相变点的常见计算方法[21]主要有:元素含量法、连续升温金 相法、电阻法以及新兴的神经网络模型预测法[22]等。元素含量法是据合金中各 元素对相变温度的影响[23]利用经验公式2.1来对相变点进行推算;膨胀法是通过 比较新相与母相在加热前后膨胀系数的差异,进而来确定相变点的一种方法;金 相法主要用于相变温度的检验,主要步骤是:先在计算得到的(比如元素含量 法)理论相变温度附近每隔 5°C 或 10°C 热处理 1 个样品,然后在金相显微镜下 观察到无剩余 훼 相的试样,将比该试样热处理温度低 5°C 的温度计为钛合金
根据以上研究者的观点,初步预测确定了固溶处理的最佳工艺制度为 훽 相 变点以下 30℃ 左右(这里取整数 977.325 − 30 = 947.325 ≈ 950◦C)处理一个小 时、时效温度在 450℃ 左右处理一个小时。经过研读,发现现阶段鲜对固溶冷却 速度影响作用研究。于是本设计综合考量各个因素,设置了如下三个变量:固溶 温度、固溶冷却方式(冷速)、时效温度来研究其对合金组织性能的影响。
控制变量法是科学实验中最常使用的方法,在面对低因素、低水平的实验 时可以设计出很清晰直观的实验。但其也存在巨大的缺点,尤其是多个因素交 互作用的影响,面对多因素(变量)、多水平的实验时,就需要设计很多次的实 验,显得极为繁琐
AC
[30-31]。固溶处理的主要目的 是为了使合金元素在高温状态下充分扩散,从而通过 ff→ff 相变来
冉兴等人表明[31]在固溶温度为 952℃ 附近时, TC4 合金具有较高的强度,但 随着温度的升高其脆性增加;鲁媛媛, 马保飞等人研究发现在时效温度为 400℃ 到 650℃ 之间进行时效处理时,初生 훼 相的含量随温度升高先增加后减小, 훽 相尺寸随温度升高变得粗大。当时效温度为 550℃ 时, 所得钛合金的显微组织最 佳[12]。刘婉颖、林元华等人通过实验发现:在 960 ℃/1 h + WQ 进行固溶处理 和 500 ℃/4 h + AC 下进行时效处理得到的 Ti6Al4V 具有最佳的力学性能[32]; 陈冠宇通过实验表明,在 850℃ 进行退火处理时,在 600℃ 进行时效处理可以使 合金得到更好的耐腐蚀性能[33];李宸宇证明 Ti6Al4V 合金在 900℃ 空冷固溶两 小时在 530℃ 时效四小时后具有更好的强硬度,而且固溶后冷速越快,合金的强 硬度越高、塑韧性越差[34]
结论与展望
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