發(fā)布日期:2025-11-10 20:24:13
鈦合金具有密度小、比強度高、耐蝕性優(yōu)異等 特點,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機葉片、機身結(jié)構(gòu)件及 緊固件等關(guān)鍵部件的制備,是航空航天領(lǐng)域的理想 結(jié)構(gòu)材料之一[1−2]。隨著航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿?料的迫切需求,鈦合金的綜合力學(xué)性能不斷提升。 研究表明,鈦合金的力學(xué)性能主要由組織決定[3−5], 然而,鈦合金的組織具有多樣性,多樣化的組織導(dǎo) 致其性能各不相同,甚至同一類型組織中顯微組織 特征參數(shù)(等軸α相的含量、晶粒尺寸以及片層α相 的厚度、長寬比)的差異也會顯著影響材料性能。 為滿足實際工況要求,需對鈦合金顯微組織進行調(diào) 控以獲得理想的綜合力學(xué)性能,但現(xiàn)有研究多聚焦 于熱處理工藝參數(shù)調(diào)整,該方法存在工藝優(yōu)化過程 復(fù)雜、周期長等問題[6−9]。若能了解鈦合金組織與 力學(xué)性能的定量關(guān)系,將有效簡化最優(yōu)熱處理制度 的探索過程,對組織和性能的調(diào)控具有重大參考價值。
Hall-Petch公式是組織−性能定量分析領(lǐng)域的理 論基礎(chǔ)之一,BHATTACHARJEE等[10]基于該公式 建立了Ti-10V-4.5Fe-3Al合金晶粒尺寸與強度、韌 性的定量關(guān)系,為后續(xù)研究提供了理論框架。GONG等[11]通過定量表征Ti-20C合金固溶時效處理 后的顯微組織,結(jié)合Hall-Petch公式與混合規(guī)律, 建立了等軸α相體積分數(shù)、晶粒尺寸等微觀組織參 數(shù)與屈服強度、斷裂伸長率的定量關(guān)系模型。隨著 機器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,部分學(xué)者開始運用BP人工 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究定量關(guān)系,SHI等[12]采用此方法建立Ti-6Al-4V合金片狀α相、原始β晶粒尺寸與拉伸性 能之間的關(guān)系,所建立的關(guān)系具有良好的預(yù)測效 果。周建偉[13]對比分析了多元非線性回歸與BP人 工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)籃狀組織特征參數(shù)與拉伸性能關(guān)聯(lián) 建模中的適用性,兩種方法的預(yù)測結(jié)果均與實驗值 高度吻合。WANG等[14]則通過多元非線性回歸方法 系統(tǒng)研究了TG6鈦合金片層α相厚度與拉伸性能的 定量關(guān)系,驗證了統(tǒng)計模型在特定組織參數(shù)分析中 的有效性。已有研究表明[15],鈦合金顯微組織特征 參數(shù)與力學(xué)性能之間的定量關(guān)系經(jīng)驗?zāi)P统S玫挠?兩類:基于統(tǒng)計學(xué)的多元非線性回歸法和基于人工 智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型法。一般而言,樣本數(shù)據(jù)較少 時,選用多元非線性回歸法精確度較高。
目前,對鈦合金顯微組織特征參數(shù)與力學(xué)性能 之間的定量關(guān)系研究并非空白,但已有成果在體系 完整性和普適性方面需要不斷完善。以典型高鋁當(dāng) 量α+β鈦合金TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)為 例[16],其在500℃以下兼具優(yōu)異的高溫強度與抗蠕 變性能,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機高壓壓氣機盤及葉 片等熱端關(guān)鍵部件。然而,針對TC11合金顯微組 織特征參數(shù)與力學(xué)性能的定量關(guān)系研究仍較為缺 乏。因此,本研究通過采集不同固溶時效工藝下的顯微組織特征參數(shù),構(gòu)建其與室溫拉伸性能的定量 關(guān)系模型,以期為TC11合金的工程化應(yīng)用提供理 論支撐。
1、實驗
本實驗以950℃下鍛造、變形量為35%的TC11鈦合金棒材為研究對象,通過連續(xù)升溫法測 得相變點為(980±5)℃。圖1(a)所示為試驗用TC11鈦合金棒材的低倍組織,可以看出原始組織為等軸 組織,α相尺寸各異且晶粒邊界不規(guī)則,與β相交 錯分布;圖1(b)所示為試驗用TC11鈦合金棒材XRD譜,可以看出主要由α相和β相衍射峰構(gòu)成, 其中(002)和(101)晶面指數(shù)的衍射峰較強,無其他 明顯衍射峰,由此結(jié)合圖1(a)可知原始微觀組織由α相和β相組成。

為優(yōu)化合金微觀組織,對棒材進行不同制度的 熱處理,熱處理工藝參數(shù)如表1所示。設(shè)置固溶溫 度分別為955℃、965℃、975℃、985℃,保溫1 h后 空 冷(AC), 隨 后 選 取 時 效 溫 度520℃ 、530℃、540℃,保溫6 h后進行AC處理,共制備12個樣品。利用光學(xué)顯微鏡和Gemini SEM 300場 發(fā)射掃描電子顯微鏡進行顯微組織觀察;采用D8 Advance X射線衍射儀對合金進行物相分析,衍射 儀X射線管采用銅靶,掃描范圍為30°~90°;使用INSTRON5985萬能拉伸試驗機測試拉伸實驗性能。 運用ImageJ軟件統(tǒng)計顯微組織中的等軸α相含量、 晶粒尺寸和片層α相厚度、長寬比。在測量中,隨 機選取樣品不同位置的3個區(qū)域,通過調(diào)整灰度閾 值自動區(qū)分α相與晶界;等軸α相含量由閾值分割 后的面積占比直接計算;晶粒尺寸通過統(tǒng)計顆粒的 等效圓直徑獲得;片層α參數(shù)通過手動測量多個位 置后取平均值,而長寬比則基于測量的厚度與長度數(shù)據(jù)計算得出。所有步驟重復(fù)3次以保證結(jié)果可 靠。基于二次多項式為模型,建立TC11鈦合金顯 微組織特征參數(shù)與力學(xué)性能的定量關(guān)系。
表 1 熱處理工藝參數(shù)
| Experimental material | Cooling method | Solution temperature/℃ | Aging temperature/℃ | Holding time/min | Heating rate/(℃·min⁻¹) |
| TC11 | AC | 955, 965, 975, 985 | 520, 530, 540 | Solution treatment: 60
Aging treatment: 360 |
2−10 |
2、實驗結(jié)果與分析
2.1 熱處理對TC11鈦合金顯微組織的影響
為了探究同一時效溫度下不同固溶溫度對TC11合金顯微組織的影響,選取經(jīng)955~985℃固 溶后再經(jīng)540℃時效的試樣觀察,結(jié)果如圖2所示。 當(dāng)固溶溫度為955℃時(見圖2(a)),初生α相(以下 簡稱等軸α相)的等軸化程度相較原始組織顯著提 高,平均晶粒尺寸由原始態(tài)7.32 μm減小至4.22 μm;固溶溫度為965~975℃時,組織轉(zhuǎn)變?yōu)殡p態(tài) 結(jié)構(gòu)(見圖2(b)~(c)),并形成連續(xù)β晶界,等軸α相 含量由46.08%降至7.79%,具體表現(xiàn)為通過α→β的相轉(zhuǎn)變,使得α相持續(xù)溶解含量減少[17−18]。超過 相轉(zhuǎn)變溫度980℃后(見圖2(d)),等軸α相完全消 失,形成具有完整β晶界的典型魏氏組織。綜上所 述,固溶溫度會影響等軸α相的形態(tài)和含量。

時效是針對固溶冷卻后的組織,進行較低溫度 的保溫并空冷。為探究時效溫度對微觀組織的影 響,選取經(jīng)975℃固溶后再經(jīng)520~540℃時效的試 樣觀察,結(jié)果如圖3所示。在空冷條件下冷卻速度 較慢,β相優(yōu)先沿晶界形核并向晶內(nèi)生長,因此析 出的α相幾乎沒有等軸狀,此時的顯微組織均由等 軸α相、次生α相(后文稱為片層α相)和層間殘留β相組成,區(qū)別在于時效過程中所析出α相尺寸和形 態(tài)的差異[19−21]。當(dāng)時效溫度為520℃時(見圖3(a)),β轉(zhuǎn)變組織內(nèi)部出現(xiàn)細條狀或紡錘狀α形態(tài),平均 厚度為0.47 μm,長寬比為62.48;540℃時效時形 成在β片層內(nèi)整齊排列的細片層α形態(tài)(見圖3(c)), 平均厚度為0.41 μm,長寬比增大到115.67。研究 發(fā)現(xiàn),溫度每升高10℃可使長寬比提升26.6,片 層α相厚度減小約0.03 μm。綜上分析可知,時效 溫度會影響片層α相的形態(tài)和含量。

固溶處理形成的α′、α″及亞穩(wěn)β相在時效過程 中發(fā)生脫溶轉(zhuǎn)變[22],最終分解為α/β相。圖4(a)所 示為540℃時效時不同固溶溫度下的XRD譜,圖4 (b)所示為975℃固溶時不同時效溫度下的XRD譜。 可以發(fā)現(xiàn)固溶時效后組織主要由α相與β相構(gòu)成, 未檢測到亞穩(wěn)相(α′、α″或亞穩(wěn)β相),這也進一步 證明時效會使組織中的亞穩(wěn)相發(fā)生分解,最終形成α相與β相的結(jié)論。圖4(a)和圖4(b)中衍射峰差異主 要體現(xiàn)在α(002)、α(101)及β(110)峰強度變化。這 是由于加熱過程中合金元素發(fā)生了元素再分配現(xiàn) 象[23],α穩(wěn)定元素(Al等)以及β穩(wěn)定元素(Mo等)分 別向α相和β相中進行擴散,這種元素的選擇性富 集一方面會改變兩相的相對含量,另一方面,溶質(zhì) 原子(Al、Mo等)在置換α/β相中Ti原子的晶格位置時,因原子半徑存在差異會引發(fā)晶格點陣的局部畸 變,進而影響特定晶面的衍射峰強度。

采用ImageJ軟件統(tǒng)計了等軸α相含量、晶粒尺 寸及片層α相厚度與長寬比,結(jié)果如表2所示。統(tǒng) 計結(jié)果表明:在同一時效溫度下,固溶溫度升高導(dǎo) 致等軸α相含量降低約14.8%,等軸α相晶粒尺寸 穩(wěn)定在4~6 μm;在同一固溶溫度下,時效溫度每 升高10℃,片層α相長寬比平均增加13.31。
表 2 TC11 鈦合金不同熱處理制度下顯微組織的特征參數(shù)
| Solution temperature/℃ | Aging temperature/℃ | Equiaxed α phase content/% | Equiaxed α phase grain size/μm | Lamellar α phase thickness/μm | Lamellar α phase aspect ratio |
| 955 | 520 | 43.76(±1.01) | 4.53(±0.41) | 0.11(±0.08) | 23.82(±2.60) |
| 965 | 520 | 25.83(±1.20) | 5.16(±0.92) | 0.36(±0.10) | 57.67(±4.37) |
| 975 | 520 | 20.53(±1.06) | 5.59(±0.87) | 0.47(±0.10) | 62.48(±2.70) |
| 985 | 520 | 0 | 0 | 0.33(±0.95) | 181.79(±5.33) |
| 955 | 530 | 43.8(±1.40) | 3.92(±0.65) | 0.19(±0.03) | 17.79(±2.00) |
| 965 | 530 | 24.99(±1.05) | 5.07(±0.57) | 0.41(±0.07) | 64.05(±3.31) |
| 975 | 530 | 2.28(±1.00) | 5.93(±0.68) | 0.43(±0.06) | 66.95(±4.32) |
| 985 | 530 | 0 | 0 | 0.38(±0.02) | 225.32(±5.01) |
| 955 | 540 | 46.08(±1.42) | 4.22(±0.45) | 0.15(±0.00) | 20(±1.69) |
| 965 | 540 | 20.73(±1.00) | 5.72(±0.66) | 0.38(±0.08) | 61.06(±3.65) |
| 975 | 540 | 7.79(±0.96) | 5.76(±0.52) | 0.41(±0.12) | 115.67(±4.59) |
| 985 | 540 | 0 | 0 | 0.35(±0.14) | 205.08(±6.01) |
2.2 熱處理對TC11鈦合金力學(xué)性能的影響
2.2.1 TC11鈦合金室溫拉伸性能分析
表3所示為TC11鈦合金在不同熱處理制度下 的室溫拉伸性能,為方便觀測,繪制成統(tǒng)計圖,如 圖5所示。在固定時效溫度下,材料力學(xué)性能隨固 溶溫度升高呈現(xiàn)兩階段演變規(guī)律:第一階段是固溶 溫度為955~965℃時,材料強度逐漸降低,塑性略 微上升,抗拉強度(Ultimate tensile strength,UTS,σb)、屈服強度(Yield strength,YS,σs)降低的變化 范圍在80~100 MPa以內(nèi),伸長率(Elongation,EL,η)和斷面收縮率(Reduction of area,RA,A)則分別 提升1.5%和2%。此現(xiàn)象歸因于低溫固溶條件下, 等軸α相含量較多,變形可以分散到鄰近的晶粒中 去,防止個別晶粒產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象而導(dǎo)致開裂, 因此宏觀上表現(xiàn)為良好的塑性和較低的強度。第二 階段則是在固溶溫度從965℃上升至985℃區(qū)間 內(nèi),材料強度增加而塑性下降。在固溶溫度為955℃時強度最高,塑性優(yōu)異,而在965℃時塑性 最佳,強度最差。出現(xiàn)上述變化趨勢的主要原因是 隨著固溶溫度的升高,組織形態(tài)發(fā)生改變,由等軸 組織逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p態(tài)組織以及魏氏組織,等軸α相 含量減少,片層α相長寬比增加,對位錯運動的阻 礙加大,而塑性變形正是由于位錯的滑移、攀移等 引起的[24−26],所以強度會有升高的趨勢。
表 3 TC11 鈦合金熱處理后室溫拉伸性能
| Solution temperature/℃ | Aging temperature/℃ | UTS/MPa | YS/MPa | EL/% | RA/% |
| 955 | 520 | 1207.00 | 1090.00 | 15.00 | 45.00 |
| 965 | 520 | 1136.00 | 978.00 | 16.50 | 47.00 |
| 975 | 520 | 1139.00 | 979.00 | 16.50 | 41.00 |
| 985 | 520 | 1170.00 | 960.00 | 8.00 | 10.00 |
| 955 | 530 | 1205.00 | 1097.00 | 15.00 | 42.00 |
| 965 | 530 | 1128.00 | 976.00 | 16.00 | 42.00 |
| 975 | 530 | 1123.00 | 974.00 | 14.50 | 35.00 |
| 985 | 530 | 1137.00 | 947.00 | 8.60 | 9.80 |
| 955 | 540 | 1193.00 | 1097.00 | 16.00 | 37.00 |
| 965 | 540 | 1119.00 | 972.00 | 17.50 | 45.00 |
| 975 | 540 | 1114.00 | 962.00 | 15.00 | 37.00 |
| 985 | 540 | 1153.00 | 987.00 | 10.00 | 12.00 |
對比同一個固溶溫度下不同時效溫度對應(yīng)的拉 伸性能數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)(見圖5),各曲線走勢相近, 不同時效溫度下的拉伸性能并無明顯差別。具體而 言,當(dāng)時效溫度在520~540℃范圍內(nèi)波動時,對合 金力學(xué)性能的影響微弱。這表明,在固溶時效處理 過程中,固溶處理能夠在較大范圍內(nèi)調(diào)整合金的強塑性;時效溫度的微小改變對材料力學(xué)性能的影響 則較小。本研究結(jié)果與張明玉[24]對TC10鈦合金的 研究結(jié)論有相似之處,即時效溫度的適度調(diào)整對最 終性能影響有限。

2.2.2 顯微組織特征參數(shù)與力學(xué)性能的定量研究
鈦合金中等軸α相含量和晶粒尺寸以及片層α相長寬比和厚度等特征參數(shù)被認為是影響鈦合金性 能的重要組織參數(shù)[27−28]。圖6所示為TC11鈦合金等軸α相含量與室溫拉伸性能的統(tǒng)計關(guān)系,其中藍 色曲線代表強度隨等軸α相含量的變化趨勢,隨著 等軸α相含量升高,強度先降低后升高;紅色曲線 則通過伸長率和斷面收縮率,體現(xiàn)合金塑性與等軸α相含量的變化規(guī)律,表現(xiàn)為塑性隨著等軸α相數(shù) 量的增加先升高后降低。在借助二次多項式函數(shù)研 究組織−性能的定量關(guān)系時,相關(guān)系數(shù)用于衡量因 變量和自變量之間的相關(guān)程度[29−30]。經(jīng)研究,該合 金的抗拉強度和屈服強度與等軸α相含量的相關(guān)系 數(shù)R2分別為0.846和0.959,而伸長率和斷面收縮率 的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.715和0.737。由此可見,等 軸α相含量對強度的影響更為顯著。當(dāng)?shù)容Sα相含 量較多,大約保持在35%~46%之間,α相可視為該 狀態(tài)下的主導(dǎo)相,相比于具有體心立方結(jié)構(gòu)的β相,α相的滑移系少,位錯在滑移過程中可采取的 空間位向小,這在一定程度上限制了塑性變形能 力,進而促使抗拉強度和屈服強度升高。

通過對TC11鈦合金等軸α相晶粒尺寸與室溫 拉伸性能關(guān)系的統(tǒng)計分析,結(jié)果如圖7所示。由圖7可以看出,隨著等軸α相晶粒尺寸的增加,合金 的強度先升高而后逐漸下降,塑性則持續(xù)升高并維 持在較高水平。分析主要原因是產(chǎn)生了細晶強化效 應(yīng)[31−32]。當(dāng)?shù)容Sα相晶粒尺寸在1~4 μm區(qū)間時,細 小的晶粒結(jié)構(gòu)通過增加晶界密度有效阻礙位錯運 動,同時彌散分布的晶粒促使變形均勻化,這種協(xié) 同作用使材料在提升強度的同時獲得優(yōu)異的塑性變 形能力。隨著晶粒尺寸進一步增大(>4 μm),晶界 對位錯運動的阻礙作用減弱,導(dǎo)致細晶強化效應(yīng)減 弱,合金綜合力學(xué)性能下降。合金的抗拉強度和屈 服強度與等軸α相尺寸的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.648和0.750,而伸長率和斷面收縮率的相關(guān)系數(shù)R2分 別為0.923和0.933。由此可知,等軸α相尺寸主要 影響材料的塑性。GONG等[11]研究表明,在Ti20C合金中,等軸α相的等效圓直徑與斷裂伸長率呈顯 著正相關(guān),其尺寸的增加可有效提升塑性,這與本 研究中通過優(yōu)化等軸α尺寸改善材料塑性的結(jié)論一致。

合金的抗拉強度和屈服強度與片層α相厚度的 相關(guān)系數(shù)R2分別為0.841和0.880,伸長率和斷面收 縮率的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.244和0.250,由此可 知,片層α相厚度對TC11的強度影響較深,對塑 性影響相對微弱。圖8所示為TC11鈦合金片層α相 厚度與室溫拉伸性能的關(guān)系曲線。

由圖8可以看 出,抗拉強度和屈服強度會隨著片層α相厚度的增 加而持續(xù)下降,而伸長率和斷面收縮率則出現(xiàn)先下 降后升高的趨勢。當(dāng)片層α相的厚度在0.1~0.2 μm區(qū)間時,因厚度相對較小,位錯容易切過α相[33], 由于α相與β相晶體結(jié)構(gòu)存在本質(zhì)差異,且位錯切 過時會出現(xiàn)新表面,導(dǎo)致界面能升高。此時,晶粒 發(fā)生塑性變形需要更大的外力作用,因此合金表現(xiàn) 出較高的抗拉強度和屈服強度。隨著片層α相厚度 增加至0.35~0.47 μm,單位體積內(nèi)片層數(shù)量減少, 導(dǎo) 致 片 層 間 距λ增 大 , 根 據(jù) 位 錯 臨 界 切 應(yīng) 力
公式[34]:τ=Gb/λ(1)
式中:G為切變模量;b為柏氏矢量;λ為相鄰片層α相之間的平均間距。兩端固定的位錯線運動的臨 界切應(yīng)力τ減小,此時位錯更傾向于繞過α相。位 錯繞過機制占主導(dǎo)后,材料屈服所需的臨界外力降 低,從而導(dǎo)致合金強度隨片層厚度增加而下降。
TC11鈦合金片層α相長寬比與室溫拉伸性能 的關(guān)系曲線如圖9所示。由圖9可以發(fā)現(xiàn),隨著片 層α相長寬比的增加,合金強度的變化趨勢是先減 小后升高,而塑性則是持續(xù)下降。研究從微觀機制 分析,當(dāng)片層α相長寬比較小時,顯微組織中存在 較高比例的等軸α相,其與β轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成的等軸 或雙態(tài)組織可通過協(xié)調(diào)變形提升合金綜合性能;隨 著長寬比增大至魏氏組織特征范圍,此時等軸α相 完全消失,位錯在α/β界面處發(fā)生纏結(jié)和塞積的概 率增加[35]。這進一步說明等軸α相的協(xié)調(diào)變形能力與片層α相對位錯阻礙作用共同促使合金力學(xué)性能 發(fā)生演變。利用相關(guān)系數(shù)分析,片層α相長寬比與 伸長率和斷面收縮率的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.861和0.907,而與抗拉強度和屈服強度分別為0.491和0.635,以上相關(guān)系數(shù)說明片層α相長寬比對塑性影 響顯著。石曉輝等[4]在研究Ti-6Al-4V合金網(wǎng)籃組 織與拉伸性能定量關(guān)系中,同樣得出片層α相長寬 比的增大可導(dǎo)致塑性降低的結(jié)果,進一步印證了本 文中片層α相長寬比對塑性的影響規(guī)律。

建立鈦合金顯微組織特征參數(shù)與拉伸性能定量 關(guān)系的關(guān)鍵,在于找出最佳匹配的函數(shù)形式,通過 多次擬合,在探究單一特征變量與拉伸性能的定量 關(guān)系時,采用二次多項式作為函數(shù)模型,建立TC11鈦合金顯微組織−拉伸性能的定量關(guān)系式

式中:x、y、z、w分別是等軸α相含量、等軸α相 晶粒尺寸、片層α相厚度和片層α相長寬比;a、b1、b2、c1、c2、d1、d2、e1、e2均為常數(shù);σ為各項 拉伸力學(xué)性能。
片層α相厚度與伸長率(R2=0.244)、斷面收縮 率(R2=0.250)呈弱相關(guān),但多元模型剔除該變量后, 式(5)、(6)的R²分別下降8.4%和2.8%,表明其對整 體性能調(diào)控存在潛在協(xié)同作用,已有研究發(fā)現(xiàn)[36], 較厚的片層α相通過阻礙α/β界面裂紋擴展間接調(diào) 控塑性。通過SPSS完成相關(guān)性分析與線性回歸, 最終得到室溫拉伸性能與四個顯微組織特征參數(shù)的 定量關(guān)系式(3)~(6):

由式(3)~(6)可知,各組織特征參數(shù)對力學(xué)性能 的影響呈現(xiàn)非線性特征,對相關(guān)數(shù)據(jù)進行擬合后,得到的相關(guān)系數(shù)分別為0.977、0.995、0.965和0.985,進一步證明了采用二次多項式能夠更好地 表達TC11鈦合金顯微組織特征參數(shù)與拉伸性能的 定量關(guān)系,為深入研究該合金的性能提供了有力的 數(shù)學(xué)模型支持。
3、結(jié)論
1) 固溶溫度主導(dǎo)等軸α相含量變化,在相變點以下等軸化程度較高,隨溫度升高發(fā)生相變導(dǎo)致其減少直至消失;時效溫度則顯著影響片層 α 相形貌,520~540 ℃范圍內(nèi)溫度每升高 10 ℃使長寬比平均增長13.31。
2) 在相同時效溫度下,力學(xué)性能受固溶溫度影響呈兩階段特征,低溫固溶時強度降低而塑性上升,高溫固溶時強度增加但塑性下降;在同一固溶溫度下,520~540 ℃時效溫度小幅變化對性能影響微弱,表明固溶處理是調(diào)控合金強塑性的關(guān)鍵因素。
3) 等軸α相含量和片層α相厚度影響強度,等軸α相含量的增加或片層α相厚度的減小均提高強度;塑性主要受等軸晶粒尺寸和片層長寬比影響,等軸晶粒尺寸的增大或片層長寬比的降低均改善塑性。基于多元非線性回歸建立的二次多項式模型(見式(3)~(6))呈現(xiàn)顯著相關(guān)性(R2>0.96),能準確描述 TC11 組織參數(shù)與拉伸性能的關(guān)系,對組織和性能的控制及優(yōu)化具有重要意義。
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(注,原文標題:TC11合金顯微組織特征參數(shù)與拉伸性能的定量關(guān)系)
tag標簽:TC11鈦合金,固溶時效,航空發(fā)動機熱端部件,顯微組織演變


