引言

Ti75合金由西北有色金属钻研院、、、中船重工725所和宝鸡有色金属加工厂在“七五”、、、“八五”期间共同研制730MPa强度等级新型近琢型中强、、、高韧、、、耐蚀、、、可焊接合金船用钛合金，名义成分Ti-3Al-2Mo-2Zr,国际商标TA24,该合金在舰船、、、石油、、、化工、、、机械、、、生物工程等领域拥有宽泛利用[1-3]！
！！８煤辖鹩涤兄械惹慷燃坝帕嫉睦、、、热加工工艺机能，可焊接性良好[4]！
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本文对Ti75合金热轧板材和锻件分歧热处置状态的组织和机能进行钻研，为使用单元提供技术资料！
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1、、、试验资料和步骤

本试验所使用的试验资料为宝鸡有色金属加工厂出产的热轧钛合金板！
！！ＶЬ绿、、、多火次铸造，最终在两相区制备成150~240mm厚板坯，板坯为粗壮的α+β两相区加工组织，再经过β转制成分歧厚度的板材！
！！＆伦莆露任狿转+30~100丈，为了比力变形量对组织机能的影响，轧制时两相区变形选为30%~80%，轧后板材进行热处置，热处置温度为880℃，2h，空冷！
！！１敬问匝檠∮煤癜搴穸圈=42mm;锻件选取法兰锻件，具体化学成分见表1！
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本尝试通过对板材及锻件进行分歧温度、、、分歧冷却方式处置，分析热处置后的金相组织变动特点，并对热处置后的力学机能进行对比分析，力学机能指标见表2！
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机械抛光是制备所有钛合金金相试样的有效步骤！
！！１境⑹匝∪∷嵝运芤航星质！
！！100mL水+3mL的HF(浓度40%)和5mL的HN〇3(浓度65%)，选取金相显微镜对试样进行观察[7]！
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2、、、试验了局与分析

2.1 热轧钛合金板材分歧热处置制度金相组织特点热轧钛合金板交货状态金相组织如图1所示！
！！＝换踝刺后板材进行热处置，热处置温度为880℃，2h，空冷！
！！＝鹣喟琢磷橹磷橹，暗色组织为β组织！
！！４油1能够看出，由于β轧制的变形量较大，β晶界齐全隐没，形成了层片状的加工态变形组织，在进行880℃，2h，空冷的通常退火后，由于存在足够的再结晶驱动力，整个组织状态根基为部门等轴α+长条状α，组织藐小均匀！
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图2所示为Ti-75合金交货状态再进行880℃，2h，空冷，通常退火后的金相组织！
！！＞浞值脑俳峋Ш，形成了大量等轴的块状琢α组织(亮），保留的轧制过程中形成的层片状结构变粗;少量存在的茁组织(暗）！
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图3所示为钛合金板材交货状态再进行920℃，2h，空冷，通常退火后的金相组织！
！！？Ｄ芄幌灾闯，由于退火温度较高，靠近相变温度，再结晶驱动力很大，形成了大量等轴块状琢组织(亮），轧制过程中形成的侧片状结构隐没，存在少量的β组织(暗)！
！！Ｍ4是将钛合金板材在960℃保温2h炉冷后的金相组织！
！！Ｓ捎诔讼啾湮露，组织以等轴α组织+针状茁β转变组织！
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2.2 热轧钛合金板材分歧热处置制度力学机能特点

对上述分歧退火状态的钛合金板材进行力学机能测试，测试了局见表3！
！！Ｓ赏5能够看出，经过长功夫880℃退火，钛合金强度有所降低！
！！Ｕ庵匾怯捎谕嘶鸸讨衅鹜沸纬闪丝樽醋磷橹，但是该组织并没有齐全成为等轴α组织，这导致了强度的整体降落！
！！３中岣呋鼗鹞露仁，随着回火温度提高强度不休提高，塑韧性、、、冲击机能有所降低，这重要是由于退火温度靠近相变点，甚至高温相变温度，保留了大量的茁组织！
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2.3 钛合金锻件分歧热处置制度金相组织特点

钛合金锻件的出产过程是铸锭经β态开坯、、、多火次铸造，再经过通常退火处置，粗加工实现后即形成交货状态工件！
！！Ｍ7是交货状态的钛合金锻件金相组织，退火态组织为等轴琢组织(亮)+少量β组织(暗）！
！！Ｆ揪莸戎嶙磷橹姆制缥幌蚬叵，能够清澈看到晶界！
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交货态钛合金锻件在880℃保温2h空冷后的金相组织见图8,金相组织较交货态没有产生大的变动，由于总退火功夫耽搁，再结晶比力齐全，形成的等轴琢组织同β转变组织界面极度清澈，同时β转变组织稍有增多！
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交货态钛合金锻件在900益保温2h空冷后的金相组织见图9，等轴初生琢组织荟萃长大，起头粗化，铸造流线根基隐没，α转变组织起头增多，形成了双态组织！
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交货态钛合金锻件在940益保温2h空冷后的金相组织见图10,等轴初生琢组织起头削减，β转变组织起头大幅增多，并形成了片层状β转变组织！
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交货态钛合金锻件在960℃保温2h空冷后的金相组织见图11，由于退火温度超过了相变温度，等轴初生α组织隐没，形成了全片层β转变组织！
！！Ｍ押辖鹪960℃保温2h后进行炉冷的金相组织见图12，在α区炉冷退火所形成的是粗片层β转变组织！
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持续提高退火温度，将钛合金锻件在1020℃保温2h空冷后形成的金相组织见图13，由于退火温度较高，形成了极度细密的层片状β转变组织，原始β晶界出格显著，由于温度较高形成了六面体型晶界！
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2.4 钛合金锻件分歧热处置制度硬度特点

对分歧热处置制度的钛合金进行硬度测试，测试了局如表4所示！
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由图14能够看出，交货状态钛合金锻件在相变点温度以下进行退火空冷时，硬度随着退火温度变动不大，但由于经过较长功夫退火，再结晶较充分，形成等轴α组织及β转变组织，硬度有所提升
；当在相变点以上进行退火时，形成的细密层片状β转变组织硬度较高; 炉冷形成的粗片层β转变组织硬度较低！
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综上所述，钛合金的硬度与组织的关系由高到低是：层片β转变组织>双态组织>等轴α组织！
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3、、、结论

1)Ti-75合金随着退火温度提高组织状态变动较大，在相变点以下退火形成等轴琢组织及β转变组织;在相变点以上退火形成层片状β转变组织！
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2)Ti-75合金板材随着退火温度的提高，强度显著提高;钛合金的硬度与组织的关系由高到低是:层片β转变组织>双态组织>等轴α组织！
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[参考文件]

[1]那晓菲，王卫民，李雷.Ti-75合金的正交设计与强化机制[J].中国有色金属学报，2010,20(B10):550-554.

[2]罗秀文.铣工工艺学[M].北京:科学遍及出版社，1982.

[3]赵永庆，葛鹏.钛及钛合金金相[M].长沙:中南大学出版社，2011.

[4]李长亮，赵永庆，丁桦，等.Ti75合金起塑压缩的力学行为及组织演变[J].罕见金属资料与工程，2002(6):476-479.

[5]王小翔，王韦琪，王俭，等.Ti-75合金茁轧制厚板的组织与机能[C]//全国钛及钛合金学术互换会，2005.

[6]杜磊，刘茵琪，孟祥军，等.Ti-75合金大规格环材的力学机能[C]//全国钛及钛合金学术互换会，2005.

[7]莱茵斯，皮特尔斯.钛与钛合金[M].北京：化学工业出版社，2005.