留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

氧含量对TC4 ELI钛合金棒材组织及力学性能的影响

马兰 杨绍利 李俊翰 邹新毅 万鑫

马兰, 杨绍利, 李俊翰, 邹新毅, 万鑫. 氧含量对TC4 ELI钛合金棒材组织及力学性能的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(6): 142-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.020
引用本文: 马兰, 杨绍利, 李俊翰, 邹新毅, 万鑫. 氧含量对TC4 ELI钛合金棒材组织及力学性能的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(6): 142-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.020
Ma Lan, Yang Shaoli, Li Junhan, Zou Xinyi, Wan Xin. Effect of oxygen content on microstructure and mechanical properties of TC4 ELI titanium alloy bar[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(6): 142-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.020
Citation: Ma Lan, Yang Shaoli, Li Junhan, Zou Xinyi, Wan Xin. Effect of oxygen content on microstructure and mechanical properties of TC4 ELI titanium alloy bar[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(6): 142-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.020

氧含量对TC4 ELI钛合金棒材组织及力学性能的影响

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.020
基金项目: 四川省重点研发项目(2020 YFG0215);攀枝花市重点科技计划项目(2021 CY-G-14、2020 CY-G-3)。
详细信息
    作者简介:

    马兰(1972—),女,四川资阳人,教授,通讯作者,主要从事钒钛新材料新技术及钒钛资源综合利用研究,E-mail:hudie5656@163.com

  • 中图分类号: TF823,TG115

Effect of oxygen content on microstructure and mechanical properties of TC4 ELI titanium alloy bar

  • 摘要: 采用自主制备的两种氧含量的TC4合金铸锭,通过开坯-锻造-退火等工艺制备出间隙元素含量远远低于GB/T 13810—2017及UNS R56401要求,性能优异的TC4 ELI钛合金棒材。通过化学分析、金相显微镜、拉伸试验和扫描电镜研究其性能,结果表明,经过开坯-锻造-退火,钛合金棒材氧氮氢等间隙元素含量较铸锭有较明显降低,其中氧含量均低于0.07%。棒材的力学性能受氧含量影响不大,强度及塑性较高,静态拉伸呈塑性断裂,棒材显微组织主要为均匀细化的等轴组织、双态组织及网篮组织。
  • 图  1  棒材1的显微组织

    (a)试样1-1;(b)试样1-2

    Figure  1.  Microstructure of bar 1

    图  2  棒材2的显微组织

    (a)试样2-1;(b)试样2-2

    Figure  2.  Microstructure of bar 2

    图  3  拉伸试样加工尺寸

    Figure  3.  Dimension of tensile sample

    图  4  TC4 ELI钛合金拉伸试样的应力位移曲线

    Figure  4.  Stress displacement curve of TC4 ELI titanium alloy tensile sample

    图  5  钛合金棒材的拉伸断口微观形貌

    (a1)、(b1)棒材1、2的拉伸断口整体微观形貌;(a2)、(b2)棒材1端头和中段断口的微观结构;(a3)、(b3)棒材2端头和中段断口的微观结构

    Figure  5.  Morphologies of tensile fracture of titanium alloy bars

    表  1  TC4 ELI铸锭化学成分

    Table  1.   Chemical compositions of TC4 ELI ingot %

    编号部位FeONHAlVTi
    铸锭10.030.1000.0060.00486.003.96余量
    0.020.1070.0180.00505.663.68
    0.030.1060.0060.00485.913.88
    铸锭20.020.0450.0080.00395.884.12
    0.020.0520.0080.00405.814.17
    0.020.0400.0080.00406.104.20
    下载: 导出CSV

    表  2  TC4 ELI钛合金端头及中段静态拉伸性能

    Table  2.   Static tensile properties of TC4 ELI titanium alloy end and middle sections

    编号Rp0.2/MPaRm/MPaA/%Z/%
    1-1-183791713.042
    1-1-285792215.549
    1-2-182889713.547
    1-2-281288313.546
    2-1-183389012.554
    2-1-284991613.552
    2-2-182588915.054
    2-2-280086715.053
    下载: 导出CSV
  • [1] Deng Tao, Men Xiangnan, Xu Xuefeng, et al. Research on high-temperature tensile properties of TC4-ELI alloy[J]. Hot Working Technology, 2019,48(14):40−43. (邓涛, 门向南, 徐雪峰, 等. TC4-ELI合金高温拉伸性能研究[J]. 热加工工艺, 2019,48(14):40−43.
    [2] Xu Aijun, Wan Haifeng, Liang Chunzu, et al. Application status and development trend of cryogenic titanium alloy[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2020,12(6):145−156. (许爱军, 万海峰, 梁春祖, 等. 低温钛合金材料应用现状及发展趋势[J]. 精密成形工程, 2020,12(6):145−156. doi: 10.3969/j.issn.1674-6457.2020.06.020
    [3] Huang Deming, Liang Shenglong, Tang Jing, et al. Microstructures and properties of TC4 alloy bar with different heat treatments[J]. Iron Steel Vanadium Titanium, 2014,35(5):25−30. (黄德明, 梁盛隆, 唐静, 等. 不同热处理制度下TC4合金棒材的组织与性能[J]. 钢铁钒钛, 2014,35(5):25−30. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.006
    [4] Mao Jianghong, Yang Xiaokang, Luo Binli, et al. Effect of heat treatment temperature on microstructure and mechanical properties of TC4 ELI alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2020,(2):166−174. (毛江虹, 杨晓康, 罗斌莉, 等. 热处理温度对TC4 ELI合金组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2020,(2):166−174.
    [5] Sun Liping, Lin Gaoyong, Liu Jian, et al. Effect of low temperature thermo-mechanical treatment on microstructures and mechanical properties of TC4 alloy[J]. J. Cent. South Univ. Technol., 2010,17:443−448. doi: 10.1007/s11771-010-0504-6
    [6] Guan Lei, Li Rui, Zhang Xuemin, et al. Effects of annealing temperatures on the microstructure and mechanical properties of TC4 ELI titanium alloy large specification rings[J]. Nonferrous Metal Materials and Engineering, 2021,(3):18−22. (关蕾, 李瑞, 张雪敏, 等. 退火温度对TC4 ELI钛合金大规格环材组织和力学性能的影响[J]. 有色金属材料与工程, 2021,(3):18−22.
    [7] Wang Yongzhe, Zhang Xiaodong, Zhang Peng, et al. Effect of rolling deformation on the microstructures and mechanical properties of TC4 titanium alloy bars[J]. Titanium Industry Progress, 2013,30(6):22−25. (王永哲, 张晓冬, 张鹏, 等. 轧制变形量对TC4钛合金棒材组织及力学性能的影响[J]. 钛工业进展, 2013,30(6):22−25.
    [8] Liu Zhicheng, Zhang Lijun, Zhang Chenhui. Effect of oxygen content on the mechanical properties of TC4 titanium alloy[J]. World Nonferrous Metals, 2016,(16):151−153. (刘志成, 张利军, 张晨辉. 氧含量对TC4钛合金力学性能的影响[J]. 世界有色金属, 2016,(16):151−153.
    [9] Mao Xiaonan, Zhao Yongqing, Yang Guanjun. Development situation of the overseas titanium alloys used for aircraft engine[J]. Rare Metals Letters, 2007,26(5):1−7. (毛小南, 赵永庆, 杨冠军. 国外航空发动机用钛合金的发展现状[J]. 稀有金属快报, 2007,26(5):1−7.
  • 加载中
图(5) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  288
  • HTML全文浏览量:  51
  • PDF下载量:  61
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-19
  • 刊出日期:  2021-12-31

目录

    /

    返回文章
    返回