为获得强度-塑性-韧性最佳匹配的深海耐压壳用Ti542222高强高韧钛合金,研究了固溶温度、时效温度对Ti542222厚板显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:经750~800℃固溶处理后,合金由初生α_(p)相和亚稳β相组成,且均随温度升...为获得强度-塑性-韧性最佳匹配的深海耐压壳用Ti542222高强高韧钛合金,研究了固溶温度、时效温度对Ti542222厚板显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:经750~800℃固溶处理后,合金由初生α_(p)相和亚稳β相组成,且均随温度升高而长大,β基体上次生α_(s)相发生了由α_(s)→β的转变,强度降低,韧性提高;当在800~860℃固溶处理时,初生α_(p)相减少,在β相基体上析出斜方马氏体α″相,且随温度升高,初生α_(p)相和β相逐渐粗化,α″相大量增加,强度稳步提升,塑、韧性降低;在860℃/1.5 h空冷(AC)+(550~760)℃/4 h AC固溶时效中,当时效温度为550℃时,显微组织与860℃/1.5 h AC退火后基本一致,亚稳β相分解形成的次生α_(s)相比较细小、均匀,强度仍保持高值,但韧性不能满足深海耐压壳材料需求,当时效温度为630~760℃时,显微组织为初生α_(p)相、β相、α_(s)相,且随着时效温度升高,初生α相逐渐集聚长大,β相和α_(s)相片层厚度粗化,强化效果下降,韧性显著提高,仅当时效温度为700℃时,抗拉强度为1134 MPa,屈服强度为1057 MPa,伸长率为17.5%,冲击功为48 J,可较好地满足深海耐压壳用材料指标要求。因此,确定深海耐压壳用Ti542222钛合金最佳强度-塑性-韧性匹配的热处理制度为(860℃/1.5 h AC)+(700℃/4 h AC)。展开更多
文摘为获得强度-塑性-韧性最佳匹配的深海耐压壳用Ti542222高强高韧钛合金,研究了固溶温度、时效温度对Ti542222厚板显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:经750~800℃固溶处理后,合金由初生α_(p)相和亚稳β相组成,且均随温度升高而长大,β基体上次生α_(s)相发生了由α_(s)→β的转变,强度降低,韧性提高;当在800~860℃固溶处理时,初生α_(p)相减少,在β相基体上析出斜方马氏体α″相,且随温度升高,初生α_(p)相和β相逐渐粗化,α″相大量增加,强度稳步提升,塑、韧性降低;在860℃/1.5 h空冷(AC)+(550~760)℃/4 h AC固溶时效中,当时效温度为550℃时,显微组织与860℃/1.5 h AC退火后基本一致,亚稳β相分解形成的次生α_(s)相比较细小、均匀,强度仍保持高值,但韧性不能满足深海耐压壳材料需求,当时效温度为630~760℃时,显微组织为初生α_(p)相、β相、α_(s)相,且随着时效温度升高,初生α相逐渐集聚长大,β相和α_(s)相片层厚度粗化,强化效果下降,韧性显著提高,仅当时效温度为700℃时,抗拉强度为1134 MPa,屈服强度为1057 MPa,伸长率为17.5%,冲击功为48 J,可较好地满足深海耐压壳用材料指标要求。因此,确定深海耐压壳用Ti542222钛合金最佳强度-塑性-韧性匹配的热处理制度为(860℃/1.5 h AC)+(700℃/4 h AC)。
基金Supported by the State Key Program of National Natural Science of China‘Structural Reliability Analysis on the Spherical Hull of Deepsea Manned Submersibles’(Grant No.51439004)The Scientific Innovation Program Project of‘Key Technology Research and Experimental Validation of Deep Manned Submersible’by the Shanghai Committee of Science and Technology(Grant No.14DZ1205500)+1 种基金Project of Shanghai Engineering Research Center of Hadal Science and Technology(Grant No.14DZ2250900)The National Hi-tech Research and Development Plan(863 Plan)Project of China(Grant No.2014AA09A110)
