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冷卻方式對航空航天領域用TA15鈦合金棒組織與力學性能關系的影響

發布時間: 2024-02-02 16:03:33    瀏覽次(ci)數(shu):

鈦及鈦合(he)金(jin)具有比高強度(du)、無(wu)磁性(xing)(xing)、低密度(du)和(he)耐低溫等(deng)眾(zhong)多(duo)優異(yi)特性(xing)(xing),在(zai)(zai)石(shi)油、化工、海洋等(deng)領(ling)域都有廣(guang)泛應用[1-2]。TA15鈦合(he)金(jin)是一種典型的近α型鈦合(he)金(jin),其名義(yi)成分為 Ti-6AL-2Zr-1Mo-1V,是一種十分常(chang)見的近α型合(he)金(jin),該合(he)金(jin)具有中(zhong)等(deng)強度(du)、良好的蠕變性(xing)(xing)能、優異(yi)的耐腐蝕性(xing)(xing)等(deng)特點,廣(guang)泛應用在(zai)(zai)航天航空領(ling)域[3-4]。

目前對該合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)領域眾多,其(qi)中李永奎等[5]研究(jiu)了(le)基(ji)于熱膨脹方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de) TA15鈦合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)連續冷(leng)卻相(xiang)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian),結(jie)果表明(ming):TA15鈦合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)臨界(jie)冷(leng)卻速率分別為(wei)3 K/s 和(he)(he) 30 K/s;該合(he)(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)(zai)(zai)(zai)室溫(wen)條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)α+β 集束,在(zai)(zai)(zai)(zai)冷(leng)卻時產生(sheng)(sheng)(sheng)β相(xiang)向α相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian);相(xiang)比于差(cha)示掃描(miao)量熱法,使用熱膨脹方(fang)法測定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)變(bian)(bian)(bian)點(dian)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)低,故此(ci)方(fang)法在(zai)(zai)(zai)(zai)測試相(xiang)變(bian)(bian)(bian)過(guo)程中體積變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)時較(jiao)為(wei)實(shi)用。紀(ji)小虎(hu)等[6]研究(jiu)了(le)變(bian)(bian)(bian)形溫(wen)度(du)(du)對大(da)塑性變(bian)(bian)(bian)形 TA15合(he)(he)(he)金(jin)(jin)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)織(zhi)和(he)(he)力學性能的(de)(de)(de)(de)(de)影響,結(jie)果表明(ming):TA15鈦合(he)(he)(he)金(jin)(jin)經 3 道(dao)次(ci)鍛造(zao)加工后,組(zu)(zu)織(zhi)細(xi)化(hua)(hua)明(ming)顯(xian),并有球化(hua)(hua)現象;提(ti)升(sheng)變(bian)(bian)(bian)形溫(wen)度(du)(du)會抑制(zhi)組(zu)(zu)織(zhi)中等軸α相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)化(hua)(hua)效應,對于片狀α相(xiang)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)化(hua)(hua)效果更(geng)加明(ming)顯(xian),這(zhe)是因為(wei)激發(fa)了(le)不(bu)連續動態再結(jie)晶機制(zhi);在(zai)(zai)(zai)(zai)提(ti)升(sheng)變(bian)(bian)(bian)形溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)同時,合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)(he)塑形產生(sheng)(sheng)(sheng)相(xiang)反的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)趨勢,其(qi)中抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)降低較(jiao)為(wei)明(ming)顯(xian)。

鈦合金棒

因為 TA15鈦合(he)金(jin)的(de)(de)微觀組織(zhi)主(zhu)要以α相(xiang)組成,并(bing)有少量(liang)β相(xiang)存在(zai)于(yu)組織(zhi)中,導致該(gai)合(he)金(jin)的(de)(de)強化(hua)機理(li)以析出相(xiang)為主(zhu),故(gu)該(gai)合(he)金(jin)的(de)(de)冷(leng)卻方(fang)式對(dui)(dui)析出相(xiang)十分(fen)重要,本文選(xuan)取不(bu)(bu)同冷(leng)卻方(fang)式對(dui)(dui)加熱后合(he)金(jin)進行冷(leng)卻,探究不(bu)(bu)同冷(leng)卻方(fang)式與(yu)該(gai)合(he)金(jin)的(de)(de)組織(zhi)和力(li)學性能(neng)的(de)(de)關系。

1、 試驗材料與方法

本試驗選用的材料為TA15鈦合金棒材(cai)(cai),合(he)(he)金使(shi)用(yong)中間合(he)(he)金及小顆粒海綿鈦為(wei)原材(cai)(cai)料,隨(sui)(sui)后(hou)(hou)經過(guo)熔煉、探傷、機加(jia)(jia)和(he)鍛造等工(gong)藝制成棒(bang)材(cai)(cai),對(dui)棒(bang)材(cai)(cai)進行取(qu)樣測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)其化學成分(fen),測(ce)(ce)得棒(bang)材(cai)(cai)化學成分(fen)為(wei)(質量分(fen)數(shu),%):6.76Al、1.73Mo、2.2V、0.22O、Ti 余量。使(shi)用(yong)金相(xiang)法測(ce)(ce)得該(gai)合(he)(he)金棒(bang)材(cai)(cai)的相(xiang)變點為(wei) 1 010~1 015 ℃。隨(sui)(sui)后(hou)(hou)將該(gai)合(he)(he)金進行切(qie)割,將切(qie)割完成的合(he)(he)金進行加(jia)(jia)熱(re)處理(li),加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)分(fen)別(bie)為(wei)單相(xiang)區(qu)(1 030 ℃×2 h)與(yu)兩(liang)相(xiang)區(qu)(980 ℃×2 h),隨(sui)(sui)后(hou)(hou)對(dui)加(jia)(jia)熱(re)后(hou)(hou)合(he)(he)金進行水冷(leng)(leng)(WQ)、空冷(leng)(leng)(AC)、爐冷(leng)(leng)(FC)處理(li),將經不同冷(leng)(leng)卻處理(li)后(hou)(hou)的棒(bang)材(cai)(cai)進行加(jia)(jia)工(gong)取(qu)樣,分(fen)別(bie)加(jia)(jia)工(gong)成微(wei)(wei)觀組織、維(wei)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)及拉(la)伸(shen)(shen)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣,隨(sui)(sui)后(hou)(hou)進行微(wei)(wei)觀組織觀察、維(wei)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)及拉(la)伸(shen)(shen)性(xing)能測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),其中維(wei)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)取(qu) 5 個點,最后(hou)(hou)取(qu)平均值,拉(la)伸(shen)(shen)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗每組測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi) 3 個試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣,最后(hou)(hou)取(qu)平均值。使(shi)用(yong) ICX41M 型光學顯微(wei)(wei)鏡觀察微(wei)(wei)觀組織,維(wei)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)使(shi)用(yong) HVKS 型號硬度(du)(du)計,使(shi)用(yong)INSTRON 型萬能試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗機測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)室(shi)溫拉(la)伸(shen)(shen)性(xing)能。

2、 試驗結果與分析

2.1 金相組織

圖 1 為(wei)棒材經(jing)不同冷(leng)卻(que)方(fang)式處(chu)(chu)理(li)后(hou)的金(jin)(jin)相(xiang)組(zu)(zu)(zu)織(zhi),當加熱溫度(du)位(wei)于(yu)兩相(xiang)區時(shi)(shi)(shi)(980 ℃),3 種冷(leng)卻(que)方(fang)式處(chu)(chu)理(li)后(hou),金(jin)(jin)相(xiang)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)最(zui)大(da)的區別為(wei)初生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)含(han)量與(yu)(yu)尺寸不同,在經(jing)水冷(leng)與(yu)(yu)空(kong)冷(leng)處(chu)(chu)理(li)后(hou)的組(zu)(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)初生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)接(jie)近,而經(jing)爐(lu)冷(leng)處(chu)(chu)理(li)后(hou),初生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)含(han)量降(jiang)低,但尺寸最(zui)大(da)。在空(kong)冷(leng)與(yu)(yu)爐(lu)冷(leng)處(chu)(chu)理(li)后(hou)的組(zu)(zu)(zu)織(zhi)中(zhong),無明顯的β轉變組(zu)(zu)(zu)織(zhi)。在次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)方(fang)面,因為(wei)水冷(leng)處(chu)(chu)理(li)時(shi)(shi)(shi),組(zu)(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)形成(cheng)(cheng)較大(da)的過冷(leng)度(du),析出的一定(ding)量的次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang),同時(shi)(shi)(shi)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)形成(cheng)(cheng)過飽和固溶體(ti)以及亞穩定(ding)β相(xiang),當合金(jin)(jin)經(jing)空(kong)冷(leng)處(chu)(chu)理(li)后(hou),因為(wei)此(ci)時(shi)(shi)(shi)冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)較慢(man),形成(cheng)(cheng)具(ju)有針狀(zhuang)結(jie)構(gou)的次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)減少,其(qi)位(wei)于(yu)初生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)之(zhi)間,當合金(jin)(jin)經(jing)爐(lu)冷(leng)處(chu)(chu)理(li)后(hou),因為(wei)爐(lu)冷(leng)過程中(zhong)的冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)最(zui)慢(man),使得組(zu)(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)有充足(zu)時(shi)(shi)(shi)間和能量進行長大(da),導致(zhi)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)形成(cheng)(cheng)的次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)十分(fen)粗大(da)[7]。

t1.jpg合金加(jia)熱(re)到單相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)后(1 030 ℃),再以 3 種不同(tong)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)方式進行冷(leng)(leng)(leng)卻(que)后的金相(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織(zhi),與加(jia)熱(re)溫度(du)位于兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)相(xiang)(xiang)(xiang)比較(jiao),最(zui)大的區(qu)(qu)別為(wei)組(zu)(zu)織(zhi)中初生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)完全(quan)消失,這是(shi)因為(wei)此時的加(jia)熱(re)溫度(du)為(wei)單相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu),組(zu)(zu)織(zhi)中的α相(xiang)(xiang)(xiang)完全(quan)溶(rong)解(jie)消失,發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)α寅β 轉(zhuan)變(bian),當進行水(shui)冷(leng)(leng)(leng)處理時,組(zu)(zu)織(zhi)中的β相(xiang)(xiang)(xiang)會形(xing)成馬氏體(ti)α憶相(xiang)(xiang)(xiang)及亞穩定(ding)β相(xiang)(xiang)(xiang),α憶相(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)貌為(wei)細小針狀(zhuang)(zhuang)結構,并無明顯α晶界出(chu)現,當合金加(jia)熱(re)后進行空(kong)冷(leng)(leng)(leng)處理,此時組(zu)(zu)織(zhi)同(tong)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)組(zu)(zu)織(zhi)類似(si),形(xing)成β晶粒(li)及針狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang),同(tong)時可見組(zu)(zu)織(zhi)中出(chu)現三叉(cha)晶界,并有β轉(zhuan)變(bian)組(zu)(zu)織(zhi)存在,當合金加(jia)熱(re)后,再經爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)處理,組(zu)(zu)織(zhi)中次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)粗(cu)化,以長條形(xing)貌為(wei)主,α晶界發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)粗(cu)化,這是(shi)由于爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)的冷(leng)(leng)(leng)卻(que)時間較(jiao)長,組(zu)(zu)織(zhi)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)粗(cu)化[8]。

2.2 維氏硬度

圖 2 為(wei)經不同(tong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)式處(chu)(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)維氏(shi)硬度(du)(du)(du)值(zhi),由(you)(you)圖 2(a)可知,合金(jin)經兩相(xiang)區(qu)加(jia)(jia)熱后(hou),再以(yi)不同(tong)方(fang)式進(jin)行冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻處(chu)(chu)理,其中經水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)最大,經爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)值(zhi)最小(xiao),由(you)(you)大到小(xiao)依次為(wei)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(300 HV)、空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(276 HV)、爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(267 HV)。由(you)(you)圖 2(b)可知,合金(jin)經單相(xiang)區(qu)加(jia)(jia)熱后(hou),在 3 種冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)式中,同(tong)樣(yang)經水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)值(zhi)最大,經爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)值(zhi)最小(xiao),由(you)(you)大到小(xiao)依次為(wei)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(306 HV)、空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(285 HV)、爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(274 HV)。

t2.jpg

可以(yi)發現(xian),合(he)(he)金(jin)在單相(xiang)(xiang)區(qu)(qu)以(yi)及(ji)(ji)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)區(qu)(qu)加熱后(hou),3 種冷(leng)(leng)(leng)卻方式處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)的(de)合(he)(he)金(jin)硬度均(jun)是水冷(leng)(leng)(leng)最大,而爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)最小,其(qi)中(zhong)單相(xiang)(xiang)區(qu)(qu)硬度均(jun)高(gao)于(yu)(yu)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)區(qu)(qu),當合(he)(he)金(jin)經(jing)過水冷(leng)(leng)(leng)處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou),組織由初生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)以(yi)及(ji)(ji)次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)為主,且次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)含量最多,其(qi)中(zhong)次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)的(de)硬度較(jiao)初生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)要(yao)高(gao),所以(yi)經(jing)水冷(leng)(leng)(leng)處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)合(he)(he)金(jin)的(de)硬度最大,當加熱溫度位于(yu)(yu)單相(xiang)(xiang)區(qu)(qu)后(hou),組織中(zhong)初生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)完全消失,并析(xi)出大量次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)均(jun)勻分布,硬度取樣位置均(jun)是α相(xiang)(xiang),導致合(he)(he)金(jin)單相(xiang)(xiang)區(qu)(qu)硬度大于(yu)(yu)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)區(qu)(qu)[9]。

2.3 拉伸性能

圖 3(a)為(wei)(wei)(wei)合金(jin)(jin)經兩相(xiang)區(qu)加熱后(hou)(hou),在不(bu)同(tong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)方(fang)式處(chu)理(li)后(hou)(hou)的拉伸性(xing)能(neng),由(you)圖 3(a)可知,經不(bu)同(tong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)方(fang)式處(chu)理(li)后(hou)(hou),合金(jin)(jin)的強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)大小為(wei)(wei)(wei)經水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)理(li)后(hou)(hou)最(zui)(zui)(zui)(zui)大,而經爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)理(li)后(hou)(hou)最(zui)(zui)(zui)(zui)小。其(qi)中合金(jin)(jin)的抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(Rm)值分別為(wei)(wei)(wei)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(988 MPa)、空冷(leng)(leng)(leng)(leng)(962 MPa)、爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(942 MPa),其(qi)屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(RP0.2)值分別為(wei)(wei)(wei)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(968 MPa)、空冷(leng)(leng)(leng)(leng)(931 MPa)、爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(915 MPa),合金(jin)(jin)的塑性(xing)與(yu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)呈現出相(xiang)反(fan)趨(qu)勢,斷后(hou)(hou)伸長(chang)率(A)分別為(wei)(wei)(wei)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(10%)、空冷(leng)(leng)(leng)(leng)(14%)、爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(19%),斷 面(mian) 收(shou) 縮(suo) 率(Z)分 別 為(wei)(wei)(wei) 水(shui) 冷(leng)(leng)(leng)(leng)(21%)、空 冷(leng)(leng)(leng)(leng)(29%)、爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(32%)。由(you)圖 3(b)可知,合金(jin)(jin)經單相(xiang)區(qu)加熱后(hou)(hou),再以不(bu)同(tong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)方(fang)式處(chu)理(li)后(hou)(hou),合金(jin)(jin)的強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)同(tong)樣(yang)為(wei)(wei)(wei)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)最(zui)(zui)(zui)(zui)大,而經爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)理(li)最(zui)(zui)(zui)(zui)小,塑性(xing)趨(qu)勢與(yu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)相(xiang)反(fan),但合金(jin)(jin)塑性(xing)較(jiao)差,其(qi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)最(zui)(zui)(zui)(zui)大值為(wei)(wei)(wei)經水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)處(chu)理(li)后(hou)(hou),其(qi)中抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(Rm)為(wei)(wei)(wei) 1 013 MPa,屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(RP0.2)為(wei)(wei)(wei)989 MPa。

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當(dang)合(he)金(jin)經(jing)(jing)水冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)處理(li)后,因為(wei)水冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)(jiao)快(kuai),組(zu)織中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)會(hui)形(xing)成較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),在(zai)(zai)拉伸(shen)時,次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)貌細小(xiao)均勻,使(shi)得(de)組(zu)織中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)位(wei)(wei)錯在(zai)(zai)進(jin)行(xing)(xing)滑(hua)(hua)移(yi)時,較(jiao)(jiao)(jiao)易產(chan)生(sheng)(sheng)位(wei)(wei)錯塞積,導(dao)致(zhi)合(he)金(jin)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)增大(da),又因為(wei)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻時形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)內(nei)部包含大(da)量(liang)位(wei)(wei)錯,致(zhi)使(shi)合(he)金(jin)經(jing)(jing)水冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)處理(li)后強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)。合(he)金(jin)在(zai)(zai)進(jin)行(xing)(xing)空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),較(jiao)(jiao)(jiao)慢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)會(hui)較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),但在(zai)(zai)拉伸(shen)時也會(hui)有位(wei)(wei)錯塞積現象產(chan)生(sheng)(sheng),因為(wei)含有一定數(shu)(shu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),這(zhe)會(hui)增加(jia)組(zu)織中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界面數(shu)(shu)量(liang),當(dang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界面數(shu)(shu)量(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)(duo)時,對合(he)金(jin)有強(qiang)(qiang)化效果,增加(jia)合(he)金(jin)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)。在(zai)(zai)進(jin)行(xing)(xing)爐冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),會(hui)形(xing)成較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)軸(zhou)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),當(dang)等(deng)(deng)軸(zhou)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)(shu)量(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)(duo)時,合(he)金(jin)塑(su)(su)性會(hui)顯(xian)著提高,這(zhe)是由(you)于等(deng)(deng)軸(zhou)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)包含較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滑(hua)(hua)移(yi)系(xi),合(he)金(jin)在(zai)(zai)拉伸(shen)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),位(wei)(wei)向較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)等(deng)(deng)軸(zhou)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)會(hui)有滑(hua)(hua)移(yi)系(xi)首先進(jin)行(xing)(xing)開動,故組(zu)織等(deng)(deng)軸(zhou)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)越多(duo)(duo)(duo),合(he)金(jin)在(zai)(zai)拉伸(shen)時產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)變會(hui)快(kuai)速的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散至各等(deng)(deng)軸(zhou)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)內(nei),避免了應(ying)力集中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng),導(dao)致(zhi)合(he)金(jin)塑(su)(su)性升高。當(dang)合(he)金(jin)在(zai)(zai)單相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區加(jia)熱后冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻,組(zu)織中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)初生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)已經(jing)(jing)完全消失,導(dao)致(zhi)合(he)金(jin)塑(su)(su)性較(jiao)(jiao)(jiao)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區加(jia)熱相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比,塑(su)(su)性下降(jiang)明顯(xian),同(tong)時在(zai)(zai)水冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)時,組(zu)織中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)會(hui)析出更多(duo)(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),合(he)金(jin)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)增加(jia),空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細小(xiao)針(zhen)狀次(ci)生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有所下降(jiang),強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)降(jiang)低,而單相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區加(jia)熱后,爐冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)析出更多(duo)(duo)(duo)條(tiao)狀α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),皆會(hui)導(dao)致(zhi)單相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區合(he)金(jin)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)(jiao)高[10]。

3、 結論

(1)當加熱溫(wen)度位于(yu)兩相(xiang)(xiang)區(qu)時,經水冷(leng)與空冷(leng)處(chu)理后(hou)(hou)的(de)組(zu)織中(zhong)初(chu)(chu)生α相(xiang)(xiang)接近(jin),而經爐冷(leng)處(chu)理后(hou)(hou),初(chu)(chu)生α相(xiang)(xiang)含量最(zui)多,且初(chu)(chu)生α相(xiang)(xiang)尺寸最(zui)大(da)。合金加熱到經單相(xiang)(xiang)區(qu)后(hou)(hou),最(zui)大(da)的(de)區(qu)別為組(zu)織中(zhong)初(chu)(chu)生α相(xiang)(xiang)完(wan)全消(xiao)失(shi),組(zu)織中(zhong)的(de)α相(xiang)(xiang)完(wan)全溶解(jie)消(xiao)失(shi)。

(2)合金經兩相(xiang)區加熱后(hou)經水冷處理后(hou)的(de)硬(ying)(ying)度(du)最大(da),經爐(lu)冷處理后(hou)的(de)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)(zhi)最小(xiao),合金經單相(xiang)區加熱后(hou),3 種冷卻(que)方式中,同樣(yang)經水冷處理后(hou)的(de)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)(zhi)最大(da),經爐(lu)冷處理后(hou)的(de)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)(zhi)最小(xiao)。

(3)合金(jin)強(qiang)度(du)趨(qu)勢與硬度(du)一致,而塑性趨(qu)勢與強(qiang)度(du)相反,但經單相區(qu)加熱后合金(jin)塑性較差。

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