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退火溫度對TA1冷軋純鈦板組織與性能的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-05-25
工業(yè)純鈦具有優(yōu)異耐蝕性、良好力學(xué)性能和焊接性能，可作為重要的耐蝕結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于化工設(shè)備、濱海發(fā)電裝備、海水淡化裝置和艦艇零部件等，是我國大力發(fā)展的鈦材之一。
?工業(yè)純鈦具有優(yōu)異耐蝕性、良好力學(xué)性能和焊接性能，可作為重要的耐蝕結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于化工設(shè)備、濱海發(fā)電裝備、海水淡化裝置和艦艇零部件等，是我國大力發(fā)展的鈦材之一。冷軋可獲得表面質(zhì)量良好，厚度公差小的純鈦板帶材，但由于工業(yè)純鈦是一種滑移系較少，對稱性較差的密排六方金屬，鈦材經(jīng)過冷變形后，其晶格發(fā)生畸變，內(nèi)部晶格產(chǎn)生大量的缺陷和位錯，使鈦材內(nèi)部能量升高，鈦材處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。通過退火處理，可消除冷軋鈦板內(nèi)部應(yīng)力，得到無畸變晶粒組織，改善鈦板性能。
目前文獻(xiàn)報道主要集中于退火工藝對某一規(guī)格的鈦或鈦合金組織性能的影響，但在實際生產(chǎn)過程中，采用同一退火工藝處理不同規(guī)格冷軋鈦板時，出現(xiàn)產(chǎn)品組織性能差異較大，甚至部分不能滿足用戶使用要求。因此，科研人員對不同規(guī)格的冷軋鈦板進(jìn)行退火，對比研究不同退火溫度下的冷軋鈦板的組織與性能。
實驗材料為3.5mm熱軋純鈦板卷分別經(jīng)多道次冷軋成厚0.5mm和1.0mm規(guī)格的TA1純鈦冷軋板卷，在板卷上截取試樣加工成若干力學(xué)拉伸標(biāo)準(zhǔn)樣。熱處理前，試樣處于冷硬態(tài)，無屈服，斷后伸長率僅為6%，組織為加工流線型纖維組織，但對于1.0mm冷軋鈦板，纖維組織呈現(xiàn)一定方向性，在纖維組織邊部可見晶粒邊界，這是因為1.0mm鈦板變形量沒有0.5mm冷軋鈦板大，原始的晶粒組織在冷軋過程中沒有充分破碎。
利用箱式電阻爐加熱試樣，隨爐升溫至各設(shè)定溫度(?550、570、590、610、630、650、670、690、710℃)?保溫1h后隨爐冷卻至100℃以下后，出爐冷卻。退火處理后對試樣進(jìn)行力學(xué)性能檢驗，并截取試樣腐蝕組織，對晶粒度進(jìn)行評級。
試驗結(jié)果表明：
（1）0.5mm冷軋鈦板熱處理保溫1h后，570℃以下已發(fā)生再結(jié)晶，670℃時晶粒已基本完成等軸化，到690℃以上時晶粒長大迅速。而1.0mm冷軋鈦板在此條件下，未觀察到明顯的再結(jié)晶晶粒，但在610～650℃時晶粒細(xì)小，分布均勻。
（2）隨退火溫度升高，0.5和0.1mm冷軋鈦板試樣屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度逐漸降低，且屈服強(qiáng)度下降速率比抗拉強(qiáng)度快。在實驗溫度范圍內(nèi)伸長率變化不明顯，但較冷硬態(tài)伸長率增加非常大。
（3）綜合組織與性能，0.5mm、1.0mm冷軋鈦板適宜退火溫度應(yīng)分別控制在630～670℃、610～650℃。
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