Ti-Al-V-Zr合金的团簇式设计及铸态组织和力学性能

作     者：刘毓涵 朱智浩 张爽 董闯 LIU Yuhan;ZHU Zhihao;ZHANG Shuang;DONG Chuang

作者机构：大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室辽宁大连116024 大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 

基　　金：大连市科技创新基金重点学科重大课题(2020JJ25CY004) 军委科技委2020年重点基础研究项目(2020JCJQZD165) 

出 版 物：《航空材料学报》 (Journal of Aeronautical Materials)

年 卷 期：2023年第43卷第2期

页      码：42-50页

摘      要：Ti-6Al-4V是目前应用最广泛的钛合金,但其铸态强塑性不足。本研究设计思想基于Ti-6Al-4V合金双团簇成分式α-{[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))}_(12)+β-{[Al-Ti_(14)](V_(2)Ti)}_(5):首先通过改变β相团簇式个数为2,使合金成分偏向α-Ti,其次增加β相团簇式中V原子个数至3,提高了β-Ti结构单元稳定性,然后用不同个数Zr(x=1、2、3、5)替代β相团簇式中Ti,最后得到了团簇式α-{[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))}_(15)-β-{[AlTi_(14-x)Zr_(x)]V_(3)}_(2),设计了Ti-(6.64~6.82)Al-(2.42~2.35)V-(1.44~7.02)Zr(质量分数/%)合金,采用非自耗真空电弧炉熔炼制备合金铸锭,并用真空铜模吸铸成合金棒材,进而对不同合金样品进行显微组织表征和拉伸测试。结果表明:合金均由α 相马氏体组成,其形貌由针状魏氏逐渐转为网篮组织,其中Ti-6.64Al-2.35V-7.02Zr(Zr含量最高)合金为网篮组织,具有最佳的力学性能,屈服强度σ_(YS)为806 MPa,抗拉强度σ_(UTS)为963 MPa,伸长率δ为5.9%,相比于相同状态下Ti-6Al-4V合金,分别提高了23%、19%、51%;比强度和比硬度分别为217 kN·m/kg和0.71 GPa·cm^(3)/g,相比于Ti-6Al-4V合金分别提高了18%和10%。

主 题 词：钛合金 Ti-Al-V-Zr 成分设计 团簇式 力学性能 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.11868/j.issn.1005-5053.2022.000071

馆 藏 号：203120971...