TC18钛合金在等温和连续冷却过程中的相变
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵炎 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-29 |
| 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 | 刘羽寅 |
| 关键词 | TC18钛合金 亚稳β相 Gleebe-3800热模拟机 等温转变曲线 连续冷却转变曲线 |
| 其他题名 | The research of phase transformation dynamics in TC18 titanium alloy during isothermal holding and continuous cooling |
| 学位专业 | 材料学 |
| 中文摘要 | 本文系统的研究了TC18钛合金中的亚稳β相在等温和连续冷却过程中的演化规律，最终确定了TC18钛合金的等温转变曲线和连续冷却转变曲线。 TC18钛合金是一种典型的过渡型α+β合金，其名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe，Kβ为1.176。这种类型合金具有高度的组织不均匀性（由于α相和β相在组织中的量大致相同并有高度弥散性），最大的强化处理效应以及相当大的可淬透性。本文采用Gleebe-3800热模拟机，系统的研究了TC18钛合金中亚稳β相的等温转变过程以及连续冷却转变过程，利用X射线、光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜对亚稳β相转变组织进行鉴定与观察，初步建立了不同温度保温及不同冷却速率下，亚稳β相的转变机制；根据膨胀量-时间曲线，作出了等温转变曲线（TTT曲线）及连续冷却转变曲线（CCT曲线）。 等温转变曲线的研究表明，在相变点以下的温度保温，亚稳β相非常不稳定，迅速发生分解。转变温度分为3个区域，500℃至相变点的温度范围内，片层状的α相直接从基体中析出，弥散的分布在β基体上。时效温度降低，片层的厚度减小。X射线衍射分析表明随着时效温度的降低，析出的α相含量先增加后降低。450℃-350℃的范围内，溶质原子的扩散受到抑制，此时亚稳β相先转变为ω相，随着时效时间的延长，α相以先析出的ω相为核心生长，最终形成团簇状的形貌。在200℃-300℃的范围内，即使保温时间达到100小时，仍然只存在ω相，并没有向α相转变的趋势。膨胀量-时间曲线表明TTT曲线的鼻尖温度为600℃左右，该温度下，β→α转变的孕育期最短，为16s，转变终了的时间为16min。 连续冷却转变曲线的研究表明，在相当低的冷却速率范围内可以获得残留β相以及片层状α相；随着冷却速率的升高，析出的α相的数量逐渐减少，片层细化；当冷却速率增大(大于1℃/s)时，α相呈团簇状析出；水淬时高温β相组织可被100%保留。冷速慢时，首先α相核心在晶界处形成，随着冷却的进行，α相核心生长形成晶界连续α相，并出现晶界魏氏体组织，与此同时，晶内α相开始形核生长，当冷却到较低的温度时，α相长大受到抑制，但随着冷却的进行，晶内残留β相仍将继续分解，在晶内空隙处析出非常细小的魏氏体组织。在本文控温冷却的条件下，在亚稳态的β基体中只有α相析出。随着冷却速率增大，析出的α相含量由68%下降到10%左右。空冷时，β相几乎被完全保留。膨胀量-时间变化曲线表明，随着冷却速率的增加，相变开始和终了的温度降低。冷却速率为0.1℃/s时的样品中亚稳β相发生转变的开始温度在650℃左右发生，560℃时相变基本结束；冷却速率为0.2℃/s时的样品中亚稳β相发生转变的开始温度在640℃左右，510℃时相变基本结束；冷却速率为0.5℃/s时的样品中亚稳β相发生转变的开始温度在620℃左右，450℃时相变基本结束；冷却速率为0.7℃/s时的样品中亚稳β相发生转变的开始温度在615℃左右，400℃时相变基本结束；当样品的冷却速率达到1℃/s以上时，从膨胀量时间曲线上看不出拐点，这是由于析出的α相数量太少，样品的膨胀量的突变不明显，但可以推测亚稳β相开始转变的温度将会进一步的降低。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 94 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17269]  |
| 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 | 赵炎. TC18钛合金在等温和连续冷却过程中的相变[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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