2008年27卷第7期
稀有金属快报
Ti-Al-Cr两相钛合金的组织与性能研究
周伟，葛鹏，赵永庆
(西北有色金属研究院，陕西西安710016)
维警资讯hup://we
w.cqvip.co
摘要：研制了一种Ti-Al-Cr两相钛合金。实验用合金采用真空自耗电弧熔炼，在α+β两相区锻造成60mmx60mm 的方棒。用金相法测试合金相变点为(970±5)℃。为了解热处理制度对合金显微组织和力学性能的影响，合金经过 4种工艺制度进行热处理。用金相显微镜观测了不同热处理制度下的组织特征，并测试其力学性能。研究结果表明，相变点以下固落处理得到双态组织，随着固溶温度的升高，初生α相含量减少，合金强度升高，塑性呈下降
趋势。β固溶处理后得到魏氏组织，合金强度和韧性匹配高于相同热处理条件TC4合金水平。关键词：Ti-Al-Cr；钛合金：显微组织；力学性能
中图法分类号：TG146.2*3
文献标识码：A
钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛应用于各个领域。近年来，各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金，努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域。α+β钛合金是人们研究较多的一类钛合金，其中Ti-6Al-4V 合金是目前使用最广泛、最成熟的两相钛合金1)，相关学术研究文献很多。其它Ti-Al-M两相钛合金的力学性能与合金元素、显微组织之间的相互关系的研究报道很少。本实验以Cr作为添加元素，采用真空自耗电弧熔炼法制备了1种Ti-Al-Cr两相钛合金，并初步研究了其显微组织和力学性能同热处理
制度的关系。 1
实验方法
本实验Ti-Al-Cr钛合金采用真空自耗电弧炉熔炼，在α+β相区锻造成60mmx60mm方棒。用金相法测试合金相变点为(970±5）℃。从合金棒材上取纵向拉伸试样及断裂韧性试样。为了获得不同的显微组织，选择了4种热处理制度（HT1：800℃，1h
收稿日期：2008-06-20
文章编号：10085939(2008)07027-03
AC;HT2:930℃,1hAC+550℃,6h AC;HT3: 960 ℃,1hAC+600℃,8hAC;HT4:990℃, 45minAC+730℃，3hAC)进行实验。拉伸和断裂韧性测试在MTS2810万能实验机上进行。热处理在箱式电阻炉中进行。运用OLYMPUSPMG3金相显微镜对显微组织进行观察。
2
结果与分析
2.1
加工态组织
图1为Ti-Al-Cr两相钛合金棒材加工态组织的金相照片。由图1可以看出，晶粒被破碎，无明显连续晶界，组织由短棒状α相+晶间β相构成。 2.2热处理态组织
图2为Ti-Al-Cr两相钛合金经过不同热处理后的金相照片。从图2a可以看出，Ti-Al-Cr两相钛合金锻棒经HT1热处理后的组织为初生α相+ β晶间转变组织。棒状初生α相体积百分数约为 80%。经HT2固溶加时效处理锻棒，初生α相继续向β相中溶解，部分初生α相已经变成球状，部
基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目（2007CB613805）
作者简介：周伟，女，1978年生，硕士，工程师，西北有色金属研究院钛合金研究所，陕西西安710016，
电话：02986231078806，Email:zhouwei2002563@163.com