高冲击韧性Ti80钛合金厚板及其组织形态的热处理控制方法
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高冲击韧性Ti80钛合金厚板及其组织形态的热处理控制方法
来源:宝武特种冶金有限公司, 宝山钢铁股份有限公司
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简介: 本发明公开了高冲击韧性Ti80钛合金厚板及其组织形态的热处理控制方法,通过对热处理炉进行炉温均匀性检测,之后按照热处理制度进行热处理,Ti80钛合金厚板在(Tβ‑60)±10℃温度下进炉,到温后保温0.5~1h,均匀升温至(Tβ‑15)±10℃,到温后保温3~4h;热处理过程中Ti80钛合金厚板在热处理炉中微动;将热处理后的Ti80钛合金厚板出炉后进行热矫直,确保Ti80钛合金厚板的矫直不平度允许偏差≤10mm/m;之后将热矫直后的Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却,获得高冲击韧性Ti80钛合金厚板。
权利要求

1.一种高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1,热处理炉进行炉温均匀性检测,确保炉子温差在±10℃范围内;

S2,按照热处理制度进行热处理,Ti80钛合金厚板在(Tβ-60)±10℃温度下进炉,到温后保温0.5~1h,均匀升温至(Tβ-15)±10℃,到温后保温3~4h,之后出炉空冷,Tβ为相变点温度;

S3,热处理过程中Ti80钛合金厚板在热处理炉中微动;

S4,热处理后的Ti80钛合金厚板出炉后进行热矫直,确保Ti80钛合金厚板的矫直不平度允许偏差≤10mm/m;

S5,将热矫直后的Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却,直至板坯中心温度≤300℃时停止移动,获得高冲击韧性Ti80钛合金厚板;

所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为均匀分布的等轴α相+β相转变双态组织。

2.如权利要求1所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,步骤S1中,所述热处理炉进行炉温均匀性检测方法如下:

S11,将9支k型检测热电偶均布在3支高度为280~400mm的金属棒上,相邻的金属棒的间隔距离为炉子宽度的1/3,所述金属棒固定在热处理炉内厚度为10~20mm金属板上;

S12,将炉温升至检测温度,并移动炉内的金属板进行检测,在检测时先将金属板置于炉子宽度中心位置,之后每移动两米停留一次采集数据,热电偶检测时在每个位置停留30~60min采集数据,直至完成整个热处理炉的炉温检测,确保将炉子温差控制在±10℃范围内。

3.如权利要求2所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,步骤S12中,选取3个均温性检测温度:(Tβ-100)℃、(Tβ-50)℃、(Tβ-25)℃,Tβ为相变点温度。

4.如权利要求1所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,步骤S2中,从(Tβ-60)±10℃均匀升温至(Tβ-15)±10℃所用的时间为10~20min。

5.如权利要求1所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,步骤S3中,两次相邻微动间隔时间为5~10min,两次相邻微动是按热处理炉内传动辊半周长和传动辊周长进行交替移动。

6.如权利要求1所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,步骤S4中,所述Ti80钛合金厚板出炉至进行第一次热矫直的时间间隔≤3min。

7.如权利要求1所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,步骤S5中,Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却至板坯中心温度≤100℃时停止移动。

8.如权利要求1所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,其特征在于,步骤S5中,所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织中,等轴α相含量5~60%,其晶粒尺寸≤60μm;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的冲击韧性KV2≥48J。

9.一种采用权利要求1~8任一项所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法制备得到的高冲击韧性Ti80钛合金厚板,其特征在于,其成分按质量百分比含量计如下:Al 5.0%~7.0%,Nb 2.0%~4.0%,Zr 1.0%~3.0%,Mo 0.4%~2.0%,余量为Ti和不可避免的杂质;

所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为均匀分布的等轴α相+β相转变双态组织;所述等轴α相含量为5~60%,其晶粒尺寸≤60μm;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的冲击韧性KV2≥48J。

10.如权利要求9所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板,其特征在于,所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的抗拉强度Rm为800~1000MPa,延伸率A为8%~20%,断面收缩率Z为20%~50%。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及钛合金技术领域,尤其涉及一种高冲击韧性Ti80钛合金厚板及其组织形态的热处理控制方法。

背景技术

[0002]钛合金具有比强度高、耐蚀性好、可焊接等优良的综合性能,被广泛用于航空、航天、舰船、石油、化工等领域。近年来,随着海洋工程和交通运输等若干重大工程项目的实施,对钛合金板材的需求量增加,同时对钛合金板材的规格和性能提出了更高的要求,尤其板材的板厚和冲击韧性。在复杂的海洋条件下,板材要受到拉、扭、打击等多种作用,受力情况复杂。一般情况下,随着板材厚度的增加,中心部位的冲击韧性会出现下降,这主要是因为坯料心部的锻透性与轧透性变差,中心部位组织的孔隙和微裂纹难以通过变形过程焊合,组织均匀性难以控制。因此保证钛合金厚板具有较好的组织形态是钛合金厚板获得优良冲击韧性的关键;而热处理作为控制钛合金厚板组织形态的最后一环,也是极为关键的一环。

[0003]中国专利CN118291901A公开了一种超大规格尺寸钛合金宽厚板热处理方法,该方法主要包括以下步骤,步骤(1)加热炉升温至T1(T1=T2-100℃),到温后保温10~30min;步骤(2)宽厚板进炉保温S1min(S1=1-1.2d,d为宽厚板厚度);步骤(3)升温至T2(β转变温度以下1-100℃),到温后保温S2min(S2=0.5-0.8d,d为宽厚板厚度);步骤(4)结束保温,随炉冷却10~30min;步骤(5)出炉水冷,烘干;步骤(6)加热炉升温至T3(T3=T2/2±100℃);步骤(7)宽厚板进炉,保温240~600min;步骤(8)结束保温,随炉冷却至140-165℃;步骤(9)宽厚板出炉,完成热处理;经该发明方法处理后即可获得强度高、塑性好的超大规格尺寸钛合金宽厚板;该方法具有一定的局限性(1)适用的宽厚板厚度范围为30-60mm;(2)结束保温后随炉冷却占用热处理炉时间长;(3)未提及热处理过程中及冷却过程中宽厚板组织控制方法。中国专利CN117773158A公开了一种增材制造钛合金大尺寸薄壁环形零件的热处理方法,该方法主要包括,步骤(1)将带基板的零件置入真空热处理炉;(2)热处理制度为:升温至200-300℃,保温1-2h;升温至400-500℃,保温1-2h;升温至600-700℃,保温1-2h;升温至800-850℃,保温1-2h,炉冷后出炉;(3)利用线切割将零件从基板上切下。经该方法处理后,零件高度方向上微观组织均匀转变;该方法的局限性在于:(1)适用的零件厚度5mm以下;(2)热处理过程需要额外的基板,增加工业实施复杂度;(3)结束保温后随炉冷却占用热处理炉时间长。

[0004]目前,通过热处理控制钛合金厚板组织形态的方法,存在以下问题:(1)缺少针对较高厚度厚板的热处理制度,厚板在热处理与冷却过程中,表面与心部容易受热与冷却不均匀,进而导致冲击韧性不满足要求;(2)随炉冷却占用热处理时间长,缺少较优的热处理制度;(3)热处理过程中及冷却过程厚板的板型难以控制满足要求;(4)较优的组织形态不明;(5)实际生产过程复杂,热处理炉状态往往处于动态变化中,热处理炉均温性状态不明。因此,需要研发一种高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,能够有效控制厚板组织形态,保证厚板具有高冲击韧性。

发明内容

[0005]针对现有技术中存在的缺陷,本发明目的是提供一种高冲击韧性Ti80钛合金厚板及其组织形态的热处理控制方法,能够有效控制厚板的组织形态,保证其具有高冲击韧性。

[0006]为了实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:

本发明的第一方面提供了一种高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,包括以下步骤:

S1,热处理炉进行炉温均匀性检测,确保炉子温差在±10℃范围内;

S2,按照热处理制度进行热处理,将Ti80钛合金厚板在(Tβ-60)±10℃温度下进炉,到温后保温0.5~1h,均匀升温至(Tβ-15)±10℃,到温后保温3~4h,之后出炉空冷,Tβ为相变点温度;

S3,热处理过程中Ti80钛合金厚板在热处理炉中微动;

S4,热处理后的Ti80钛合金厚板出炉后进行热矫直,确保Ti80钛合金厚板的矫直不平度允许偏差≤10mm/m;

S5,将热矫直后的Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却,直至板坯中心温度≤300℃时停止移动,获得高冲击韧性Ti80钛合金厚板;

所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为均匀分布的等轴α相+β相转变双态组织。

[0007]优选地,步骤S1中,所述热处理炉进行炉温均匀性检测方法如下:

S11,将9支k型检测热电偶均布在3支高度为280~400mm的金属棒上,相邻的金属棒的间隔距离为炉子宽度的1/3,所述金属棒固定在热处理炉内厚度为10~20mm金属板上;

S12,将炉温升至检测温度,并移动炉内的金属板进行检测,在检测时先将金属板置于炉子宽度中心位置,之后每移动两米停留一次采集数据,热电偶检测时在每个位置停留30~60min采集数据,直至完成整个热处理炉的炉温检测,确保将炉子温差控制在±10℃范围内。

[0008]优选地,步骤S12中,选取3个均温性检测温度:(Tβ-100)℃、(Tβ-50)℃、(Tβ-25)℃,Tβ为相变点温度。

[0009]优选地,步骤S2中,从(Tβ-60)±10℃均匀升温至(Tβ-15)±10℃所用的时间为 10~20 min。

[0010]优选地,步骤S3中,两次相邻微动间隔时间为5~10min,两次相邻微动是按热处理炉内传动辊半周长和传动辊周长进行交替移动。

[0011]优选地,步骤S4中,所述Ti80钛合金厚板出炉至进行第一次热矫直的时间间隔≤3min。

[0012]优选地,步骤S5中,Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却至板坯中心温度≤100℃时停止移动。

[0013]优选地,步骤S5中,所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织中,等轴α相含量5~60%,其晶粒尺寸≤60μm;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的冲击韧性KV2≥48J。

[0014]本发明的第二方面提供了一种采用如本发明第一方面所述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法制备得到的高冲击韧性Ti80钛合金厚板,其成分按质量百分比含量计如下:Al 5.0%~7.0%,Nb 2.0%~4.0%,Zr 1.0%~3.0%,Mo 0.4%~2.0%,余量为Ti和不可避免的杂质;

所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为均匀分布的等轴α相+β相转变双态组织;所述等轴α相含量为5~60%,其晶粒尺寸≤60μm;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的冲击韧性KV2≥48J。

[0015]优选地,所述高冲击韧性Ti80钛合金厚板的抗拉强度Rm为800~1000MPa,延伸率A为8%~20%,断面收缩率Z为20%~50%。

[0016]与现有技术相比,本发明的有益效果为:

1、采用本发明的热处理控制方法,厚板组织为等轴α相+β相转变双态组织,其初生等轴α含量为5~60%,冲击韧性KV2≥48J,可满足海洋工程对钛合金厚板高冲击韧性的要求;

2、本发明通过炉温均匀性检测保证热处理炉的控温精度,厚板在热处理过程中微动保证受热的均匀性,热矫直保证厚板获得良好的板型,在冷床移动冷却保证均匀散热;通过上述措施,可以有效解决钛合金厚板组织不均匀的问题,显著提高钛合金厚板心部的冲击韧性,增加良品率,有助于降低成本,提升生产效率。

附图说明

[0017]图1为本发明实施例1制备的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的显微组织图;

图2为本发明实施例2制备的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的显微组织图;

图3为本发明实施例3制备的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的显微组织图;

图4为对比例1制备的Ti80钛合金厚板的显微组织图;

图5为对比例2制备的Ti80钛合金厚板的显微组织图。

具体实施方式

[0018]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。

[0019]本发明提供了的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法,包括以下步骤:

S1,热处理炉进行炉温均匀性检测,确保炉子温差在±10℃范围内;

本步骤的热处理炉进行炉温均匀性检测方法如下:

S11,将9支k型检测热电偶均布在3支高度为280~400mm的金属棒上,相邻的金属棒的间隔距离为热处理炉宽度的1/3,金属棒固定在热处理炉内厚度为10~20mm金属板上;

S12,将炉温升至检测温度,并移动炉内的金属板进行检测,在检测时先将金属板置于炉子宽度中心位置,之后每移动两米停留一次采集数据,热电偶检测时在每个位置停留30~60min采集数据,直至完成整个热处理炉的炉温检测,确保将炉子温差在±10℃范围内。

[0020]上述炉温均匀性检测过程中,可选取3个均温性检测温度:(Tβ-100)℃、(Tβ-50)℃、(Tβ-25)℃,Tβ为相变点温度。

[0021]S2,按照热处理制度进行热处理,Ti80钛合金厚板在(Tβ-60)±10℃温度下进炉,到温后保温0.5~1h,均匀升温 10~20 min至(Tβ-15)±10℃,到温后保温3~4h,之后出炉空冷,Tβ为相变点温度;

S3,热处理过程中Ti80钛合金厚板在热处理炉中微动;

本步骤中,两次相邻微动间隔时间为5~10min,两次相邻微动是按热处理炉内传动辊半周长和传动辊周长进行交替移动。其中,传动辊周长是根据传动辊直径D计算,即π*D,传动辊半周长是1/2π*D。

[0022]S4,热处理后的Ti80钛合金厚板出炉后进行热矫直,确保Ti80钛合金厚板的矫直不平度允许偏差≤10mm/m;

本步骤是利用矫直机将热处理后的Ti80钛合金厚板进行热矫直,控制Ti80钛合金厚板出炉至进行第一次热矫直的时间间隔≤3min。

[0023]S5,将热矫直后的Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却,直至板坯中心温度≤300℃时停止移动,获得高冲击韧性Ti80钛合金厚板;

本步骤中,热矫直后的Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却,直至板坯中心温度≤300℃(比如板坯中心温度≤100℃)时停止移动,板坯中心温度可用便携式红外测温仪检测。

[0024]本发明中,首先通过炉温均匀性检测确保热处理炉控温精度,将炉子温差在可控范围内。其次优化热处理制度,将Ti80钛合金厚板在(Tβ-60)±10℃下进炉保温,如此有利于保证板坯受热均匀与避免温度过冲;之后再均匀升温至(Tβ-15)±10℃,可获得较优双态组织;另外在热处理过程中将Ti80钛合金厚板在热处理炉中微动,可进一步确保Ti80钛合金厚板在热处理过程受热的均匀性。通过热矫直可确保矫直后Ti80钛合金厚板具有良好的板型。将Ti80钛合金厚板在冷床上移动冷却,可确保Ti80钛合金厚板均匀散热。本发明通过上述措施,解决了Ti80钛合金厚板组织不均匀的问题,并调控了其微观组织形态,使得Ti80钛合金厚板的微观组织转变为等轴α相+β相转变双态组织,显著提高了Ti80钛合金厚板心部的冲击韧性,增加了良品率。

[0025]经上述热处理后获得的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为均匀分布的等轴α相+β相转变双态组织;其中,等轴α相含量5~60%,其晶粒尺寸≤60μm。该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的厚度为60~200 mm;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板冲击韧性KV2≥48J。

[0026]采用上述的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法制备得到的高冲击韧性Ti80钛合金厚板,其成分按质量百分比含量计如下:Al 5.0%~7.0%,Nb2.0%~4.0%,Zr 1.0%~3.0%,Mo 0.4%~2.0%,余量为Ti和不可避免的杂质;

高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为均匀分布的等轴α相+β相转变双态组织;等轴α相含量为5~60%(比如30~35%等),其晶粒尺寸≤60μm;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的冲击韧性KV2≥48J,比如冲击韧性KV2为50~90 J、50~60 J等。

[0027]高冲击韧性Ti80钛合金厚板的抗拉强度Rm为800~1000MPa,延伸率A为8%~20%,断面收缩率Z为20%~50%。

[0028]下面结合具体的例子对本发明的高冲击韧性Ti80钛合金厚板及其组织形态的热处理控制方法进一步介绍。

[0029]实施例1

[0030]本实施例的高冲击韧性Ti80钛合金厚板由以下质量百分含量的成分组成:Al5.8%,Nb 2.9%,Zr 1.6%,Mo 1.0%,余量为Ti和不可避免的杂质;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板由以下步骤的方法制备得到:

(1)热处理炉进行炉温均匀性检测:9支k型检测热电偶均布在3支高度为280mm的金属棒上,相邻金属棒间隔距离为炉子宽度(炉子宽度为3m)的1/3,即相邻金属棒间隔距离为1m,金属棒固定在热处理炉内的厚10mm金属板上。检测时将炉温升至检测温度(选取3个均温性检测温度900℃(Tβ=1000℃)、950℃、975℃),移动炉内的金属板进行检测,金属板置于炉子宽度中心位置,每移动两米停留一次采集数据,检测热电偶在每个位置停留30分钟采集数据,直至完成整个热处理炉测温,炉子温差在±8℃范围。

[0031](2)热处理制度为,940±10℃进炉,到温后保温0.5小时;均匀升温10min到985±10℃,到温保3.5小时,出炉空冷。

[0032](3)热处理过程中厚板微动,具体过程为:两次相邻微动间隔时间5min,两次相邻微动是按热处理炉内传动辊半周长和传动辊周长进行交替移动。

[0033](4)出炉后厚板利用矫直机进行热矫直,具体过程为:厚板出炉至进行第一道次矫直的时间间隔1min,矫直不平度允许偏差为10mm/m。

[0034](5)在冷床上移动冷却,具体过程为:矫直后在冷床移动冷却,至板坯中心温度低于300℃(便携式红外测温仪检测)停止移动,获得高冲击韧性Ti80钛合金厚板,其厚度为135mm。

[0035]图1为本实施例的退火热处理后得到的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织图,该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为等轴α相+β相转变双态组织;其中,初生等轴α相含量为30%,尺寸为0~30μm,均匀分布。该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的冲击韧性KV2=50J,抗拉强度Rm=850MPa,延伸率A=15%,断面收缩率Z=30%。

[0036]实施例2

[0037]本实施例的高冲击韧性Ti80钛合金厚板由以下质量百分含量的成分组成:Al5.9%,Nb 3.2%,Zr 1.8%,Mo 1.1%,余量为Ti和不可避免的杂质;该高冲击韧性Ti80钛合金厚板由以下步骤的方法制备得到:

(1)热处理炉进行炉温均匀性检测:9支k型检测热电偶均布在3支高度为300mm的金属棒上,相邻金属棒间隔距离为炉子宽度(炉子宽度为3.3m)的1/3,即相邻金属棒间隔距离为1.1m,金属棒固定在热处理炉内厚15mm金属板上。检测时将炉温升至检测温度(选取3个均温性检测温度890℃(Tβ=990℃)、940℃、965℃),移动炉内的金属板进行检测,金属板置于炉子宽度中心位置,每移动两米停留一次采集数据,检测热电偶在每个位置停留35分钟采集数据,直至完成整个热处理炉测温,炉子温差在±7℃范围。

[0038](2)热处理制度为,930±10℃进炉,到温后保温0.5小时;均匀升温15min到975±10℃,到温保3.5小时,出炉空冷。

[0039](3)热处理过程中厚板微动,具体过程为:两次相邻微动间隔时间10min,两次相邻微动是按热处理炉内传动辊半周长和传动辊周长进行交替移动。

[0040](4)出炉后厚板利用矫直机进行热矫直,具体过程为:厚板出炉至进行第一道次矫直的时间间隔1.5min,矫直不平度允许偏差为5mm/m。

[0041](5)在冷床上移动冷却,具体过程为:矫直后在冷床移动冷却,至板坯中心温度低于200℃(便携式红外测温仪检测)停止移动,获得高冲击韧性Ti80钛合金厚板,其厚度为130mm。

[0042]图2为本实施例的退火热处理后得到的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织图,该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为等轴α相+β相转变双态组织;其中,初生等轴α相含量30%,尺寸0~35μm,均匀分布。高冲击韧性Ti80钛合金厚板的冲击韧性KV2 =55J,抗拉强度Rm=860MPa,延伸率A=17%,断面收缩率Z=32%。

[0043]实施例3

[0044]本实施例的高冲击韧性Ti80钛合金厚板由以下质量百分含量的成分组成:Al6.0%,Nb 3.1%,Zr 1.5%,Mo 1.0%,余量为Ti和不可避免的杂质;该Ti80高冲击韧性钛合金厚板由包括以下步骤的方法制备得到:

(1)热处理炉进行炉温均匀性检测:9支k型检测热电偶均布在3支高度为285mm的金属棒上,相邻金属棒间隔距离为炉子宽度(炉子宽度为3.6m)的1/3,即相邻金属棒间隔距离为1.2m,金属棒固定在厚10mm金属板上。检测时将炉温升至检测温度(选取3个均温性检测温度880℃(Tβ=980℃)、930℃、955℃),移动炉内的金属板进行检测,金属板置于炉子宽度中心位置,每移动两米停留一次采集数据,检测热电偶在每个位置停留30分钟采集数据,直至完成整个热处理炉测温,炉子温差在±10℃范围。

[0045](2)热处理制度为,920±10℃进炉,到温后保温0.5小时;均匀升温20min到965±10℃,到温保3.5小时,出炉空冷。

[0046](3)热处理过程中厚板微动,具体过程为:两次相邻微动间隔时间5min,两次相邻微动交替移动辊子半周长、辊子周长。

[0047](4)出炉后厚板利用矫直机进行热矫直,具体过程为:厚板出炉至进行第一道次矫直的时间间隔2min,矫直不平度允许偏差为10mm/m。

[0048](5)在冷床上移动冷却,具体过程为:矫直后在冷床移动冷却,至板坯中心温度低于100℃(便携式红外测温仪检测)停止移动,获得高冲击韧性Ti80钛合金厚板,其厚度为160mm。

[0049]图3为本实施例的退火热处理后得到的高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织图,该高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织为等轴α相+β相转变双态组织,其中初生等轴α相含量35%,尺寸0~30μm,均匀分布。钛合金的冲击韧性KV2 =60J,抗拉强度Rm=860MPa,延伸率A=20%,断面收缩率Z=25%。

[0050]对比例1

本对比例Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法:

本对比例与上述实施例1之间的区别仅在于:未执行步骤(3),即在热处理过程中厚板未进行微动,其余工艺参数与实施例1相同,对比例1制备的Ti80钛合金厚板的组织如图4所示,其微观组织中存在魏氏组织,初生等轴α相含量较少。Ti80钛合金的冲击韧性KV2=48J,抗拉强度Rm=835MPa,延伸率A=18%,断面收缩率Z=23%。

[0051]对比例2

本对比例Ti80钛合金厚板的组织形态的热处理控制方法:

本对比例与上述实施例1之间的区别仅在于:未执行步骤(5),即在冷却过程中厚板未进行移动冷却,其余工艺参数与实施例1相同,对比例1制备的Ti80钛合金厚板的组织如图5所示,其微观组织存在魏氏组织,初生等轴α相含量较少。Ti80钛合金的冲击韧性KV2=46J,抗拉强度Rm=825MPa,延伸率A=16%,断面收缩率Z=20%。

[0052]综合实施例和对比例来看,本发明实施例制备的通过热处理控制方法调控了高冲击韧性Ti80钛合金厚板的微观组织,形成了均匀分布的等轴α相+β相转变双态组织,提高了材料的性能。

[0053]需要说明的是,上述实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

说明书附图(5)

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标签:钛合金厚板,钛合金厚板处理
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