Ti-6Al-4V鈦合金在α+β相區(qū)鍛造和退火得到的是等軸晶粒組織，塑性(δ和ψ)比較高，而在β相區(qū)鍛造后空冷，在705℃退火的組織是魏氏組織，有高的斷裂韌度和疲勞強(qiáng)度。這說明疲勞裂紋沿魏氏組織的α叢擴(kuò)展，通路曲折，速度慢，這點(diǎn)與α合金的魏氏組織有高的疲勞強(qiáng)度是一致的。
主要α+β鈦合金性能綜述
(1)Ti-Al-V系合金
在鈦合金中用量最大并且性能數(shù)據(jù)最為齊全的是Ti-6Al-4V(TC4)合金。此合金具有良好的力學(xué)性能和工藝性能(包括熱變形性、焊接性、切削加工性和抗蝕性)可加工成鈦棒、型材、鈦板、鈦鍛件、模鍛件等半成品供應(yīng)。在航空工業(yè)上多用于制造壓
氣機(jī)葉片、盤以及某些緊固件等。當(dāng)合金中的氧、氮控制到低含量時(shí)，還能在低溫(-196℃)保持良好的塑性，可用于制作低溫高壓容器。
Ti-6Al-4V在不同溫度加熱和冷卻后的性能見下表。
從表中可以看出Ti-6Al-4V合金，從兩相區(qū)加熱水冷后的塑性并不差，還可以看出爐冷后的強(qiáng)度、塑性都不如水冷和空冷好。以下是Ti-6A1-4V合金典型的熱處理工藝。
①去應(yīng)力退火：600℃、2~4h，空冷。
②工廠退火：700℃、2h，空冷，或800℃、1h，空冷。
③再結(jié)晶退火：930℃、4h，爐冷至480℃，出爐空冷
④雙重退火：940℃、10min，空冷+700℃、4h，空冷。
⑤固溶處理過時(shí)效：940℃、10min， 水冷+700℃、4h， 空冷。
⑥固溶處理+時(shí)效：940℃、10min， 水冷+540℃、4h， 空冷， 或900℃、30min， 水冷+500℃、8h，空冷.
工廠退火的溫度強(qiáng)度高，但塑性、斷裂韌性低，其他退火可改善塑性、斷裂韌性及
裂紋擴(kuò)展抗力。預(yù)先β退火后，再進(jìn)行兩相區(qū)加熱處理也可大大改善合金的斷裂韌性和抗蠕變性能。
固溶時(shí)效可以提高合金的抗拉強(qiáng)度(σt， 能夠達(dá)到1250MPa左右) ， 但損失斷裂韌性。
由于這種合金的淬透性低，只適用于小零件的強(qiáng)化熱處理。
TC3和TC10也屬于Ti-Al-V系合金。只是TC4的鋁含量要比TC3多一些，因此，TC3合金的強(qiáng)度較低，但是塑性和加工性較好，能夠加工成板材使用。
TC10(Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe)合金是在Ti-6Al-4V基礎(chǔ)上改進(jìn)而得到的。合金中增加了β穩(wěn)定元素，因而增加了淬透性，可淬透的直徑達(dá)到50mm左右，使大截面的零件亦可進(jìn)行強(qiáng)化熱處理，克服了Ti-6A1-4V淬透性低的缺點(diǎn)。另外，添加錫、銅、鐵等元素能夠進(jìn)一步提高合金的強(qiáng)度和耐熱性。
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