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稀有金属2025年第01期:稀土La及热处理对Ti55531合金铸态组织及力学性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:齐舰;付亚波;沈林双;郭仁青;孙曙宇;丁春永;王立标;

单位:台州学院材料科学与工程学院;全省海岛绿色能源及新材料重点实验室;北航长鹰航空科技(台州)有限公司;台州学院温岭研究院;

摘要:航空航天的轻量化要求对铸态Ti55531合金的强韧性提出了更高的要求,相比锻造方法的高成本、易开裂的缺点,提高铸态合金性能具有重要意义。在Ti55531合金中添加0.1%La(质量分数),探究了不同热处理参数对铸态组织及力学性能的影响。结果表明:580℃×8 h的时效处理,对Ti55531-0.1%La合金的性能提升非常重要。自由能最低的La_2O_3在此阶段有充分的形成时间,缓冷促进原位形成微纳米La_2O_3,可阻碍热处理时α相的长大,细化了基体组织,提高了强度。真空固溶780℃×2 h炉冷至时效温度580℃×8 h后炉冷,针状α相以宽0.5μm,长1μm尺度分布,未发现粗大的β相,此种组织对抗拉强度及延伸率的改善效果较好。形成的双相组织是Ti55531-0.1%La强韧性提高的主要原因。生成微纳米间距的密排六方(hcp)结构α相细化了体心立方(bcc)结构的基体β相,可形成大量不易滑移的“硬相”,提高强度。同时,基体为bcc结构β相,可形成容易滑移的“软相”。为提高铸态Ti55531钛合金的强韧性提供了一种新型组织。

关键词:Ti55531;;稀土La;;微观组织;;力学性能

基金资助:浙江省基础公益事业项目(LGG20E010004);; 台州市科技项目(23gya08);; 国家大学生创新创业项目(No.202310350064)资助