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緊固件用Ti6Al4V(TC4)鈦合金的顯微組織和力學性能
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2013-12-23
Ti6Al4V合金是一種中等強度的α+β型兩相鈦合金，具有良好的綜合性能，被廣泛用來制造各種航空航天用的棒材、絲材、鍛件、厚板、薄板和型材等。該合金通常在退火狀態或固溶時效狀態下使用，退火狀態下，加工塑性較好，但是強度較低，固溶時效狀態下，合金強度高，能夠承受較大載荷。
制造Ti6Al4V合金航空緊固件，首先需要將坯料熱鐓成形，然后進行固溶時效熱處理提高緊固件的強度。但是，Ti6Al4V合金導熱系數小，淬透性差，緊固件尺寸較大時會導致材料固溶時效熱處理后強度偏低。研究人員通過光學顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀和力學性能試驗機研究了固溶溫度以及絲材尺寸規格對Ti6Al4V合金絲材顯微組織、相結構和力學性能的影響。試驗結果表明：
1）不同固溶溫度處理水淬后，Ti6Al4V合金絲材由初生α相和轉變的β相組成，對于不同固溶溫度，轉變β相組織組成物不同，在低溫下，為亞穩β相，隨著溫度升高，逐漸變為β+α″馬氏體相或β+α'相。α″馬氏體的亞穩組織具有較低的屈服強度；
2）不同固溶溫度處理水淬后的試樣再時效處理，亞穩β相、α″馬氏體相及α'相全部轉變成穩定的β相和次生α相，起到了彌散強化作用，合金強度顯著提高，950℃固溶處理的試樣綜合性能最佳；
3）尺寸規格對Ti6Al4V合金絲材力學性能影響較大，受淬透性影響，絲材尺寸越大，強度越低。因此，針對不同規格緊固件應用，應在合金成分、初始顯微組織及固溶時效熱處理等方面進行嚴格控制。
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