冷轧加工与热处理对Ti2448合金组织和性能的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 崔天成 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2007-06-05 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 杨锐 |
| 关键词 | 亚稳β钛合金 冷轧 热处理 显微组织 力学性能 |
| 其他题名 | Effect of Cold-rolling and Heat-treatment on the Microstructure and Properties of Ti2448 alloy |
| 学位专业 | 材料学 |
| 中文摘要 | Ti-24Nb-4Zr-8Sn(Ti2448)是一种新型医用亚稳β钛合金。它具有比其它医用金属材料低得多的杨氏模量，可以明显减少应力屏蔽效应和骨吸收效应；不含V、Ni等有毒元素，具有良好的生物相容性和抗蚀性；具有超弹性和高强度的统一，在高应力作用下仍然可以保证材料安全使用。Ti2448合金有较强的Zr和Sn的成分敏感性，当Sn含量略低于Ti2448合金名义成分时容易在变形以及从β相快速冷却时形成α″马氏体，从而影响材料的强度和超弹性以及与低杨氏模量的匹配关系。而这种成分上的微小偏差在工业生产中不可避免。因此，需要对低Sn含量Ti2448合金的组织性能进行研究以保证其实际应用。本文研究了低Sn含量Ti2448合金在不同冷轧形变率下的组织、性能以及热处理对其性能的影响。 实验结果表明，冷轧处理可使合金纳米化。随形变率增加纳米化区域逐渐扩展，强度亦随之增加。但该合金加工硬化率较低，是一种软纳米合金。冷轧可以降低材料杨氏模量但纳米化区域的增加对杨氏模量影响很小，杨氏模量由冷轧变形过程中β相{112}<110>和{001}<110>织构和马氏体{100}<001>和{110}<001>织构的变化而决定。板材{112}<110>织构中横向对应的晶向为杨氏模量最大值<111>晶向，因此横向冷轧板杨氏模量明显高于轧向。 在700°C以上短时再结晶退火处理后，冷轧织构转变为{011}<211>,{112} <110>和较弱的{001}<110>的再结晶织构。由于降低材料杨氏模量的纳米晶组织在退火后完全再结晶，因此材料杨氏模量升高，同时由于晶粒长大以及拉伸时应力诱发马氏体的析出导致材料屈服强度下降但塑性明显上升。在600°C-650°C之间进行短时退火处理后，合金中有α相析出，材料的杨氏模量明显升高；由于这一温度区间内材料的回复和晶粒长大对强度的弱化作用大于析出相的强化作用，因此材料强度要低于冷轧态而塑性较高。冷却方式对再结晶退火后的性能的影响表明，随冷却速率提高材料的强度和杨氏模量降低但塑性和冲击韧性提高。 短时退火处理后对合金在500°C以下进行时效处理，β基体中析出大量α相而使合金强度和杨氏模量升高而塑性下降；在450°C时效处理2-4小时能够得到低模量高强度的最佳匹配。再结晶织构使得再结晶退火并时效处理后轧向板材杨氏模量低于横向板材。对不同形变率板材的再结晶退火并时效处理后性能的研究表明形变率越小的板材时效强化效果越好。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 84 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17070]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 崔天成. 冷轧加工与热处理对Ti2448合金组织和性能的影响[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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