金属学报

作者：黄森森,马英杰,张仕林,齐敏,雷家峰,宗亚平,杨锐

单位：1. 中国科学院金属研究所 沈阳 110016；2. 东北大学材料科学与工程学院 沈阳 110819

关键词：α+β钛合金,元素再分配,显微组织,纳米压痕,

基金：中国科学院B类先导专项项目(No.XDB06050100);国家重点研发计划项目(Nos.2016YFC0304201);国家重点研发计划项目(2016YFC0304206);国家自然科学基金项目(No.51871225)

研究了两相区固溶温度及固溶后冷速对Ti-6Al-4V (TC4)合金元素再分配行为的影响，利用EPMA技术表征了初生α相(αp)以及β转变区域(βt)的元素浓度，考察了βt显微组织尺寸随固溶温度及元素浓度的变化。结果表明：随着固溶温度升高，βt区域元素浓度变化显著，表现为Al含量升高、V含量降低，而αp晶粒中元素浓度变化较小，导致两区域元素浓度差异减小；同一固溶温度下，以不同冷却方式(水冷、空冷及炉冷)冷却的显微组织及元素分布显示，冷却速率越低，αp比例越高，αp与βt之间元素浓度差异越明显。合金经固溶水冷、空冷后，βt分别为淬火马氏体、次生α相(αs)+残余β相，2种冷速下βt的显微组织尺寸均与高温β相内的元素浓度水平有关，即βt内部显微组织尺寸受固溶温度的显著影响。利用纳米压痕技术表征了不同固溶温度下微区域(αp、βt)的力学特征，结果表明，密排六方(hcp)晶格αp本身呈现的力学行为的各向异性对其纳米压痕性能起决定性作用，而βt的弹性模量及硬度主要受αs片层尺寸的影响。最后讨论了“固溶温度-微区元素浓度-微区显微组织-微区力学性能”之间的关系。

来源：2019年第6期

《金属学报》期刊编辑部

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