小序
TC4（Ti-6Al-4V）合金属于α＋β型钛合金， ，，，，比强度高、耐蚀性好， ，，，，被普遍应用于航空、航天及船舶制造等领域［1-2］。。。 。。差别工艺铸造或热处置惩罚的TC4钛合金α和β相的数目、比例、形态和性能均有较大差别［3-4］。。。 。。铸造的TC4钛合金叶片需举行热处置惩罚以获得所需的组织和性能。。。 。。为确保力学性能切合要求， ，，，，可通过热处置惩罚控制α相的含量、尺寸和形态［5］。。。 。。
王晓燕等［6］通过热处置惩罚来控制钛合金中初生和次生α相的含量， ，，，，改善质料的力学性能。。。 。。攻击性能是TC4钛合金锻件的主要质量指标， ，，，，但对α相的含量及形态对钛合金攻击韧度的影响的研究较少。。。 。。本文研究了铸造温度、锻后冷却速率和热处置惩罚工艺对TC4钛合金显微组织和攻击韧度的影响。。。 。。
1、试验质料和要领
试验用TC4钛合金接纳真空自耗电弧炉熔炼， ，，，，并铸造成?120mm棒材， ，，，，化学因素如表1所示。。。 。。
从棒材的1/2半径处取样制备夏比Ｕ型缺口攻击试样， ，，，，尺寸为58mm×58mm×11mm， ，，，，按表2工艺举行热处置惩罚。。。 。。按GB/T229举行攻击试验。。。 。。按GB/T5168接纳ＬＥＩＣＡ-ＤＭＴＲＭ图像剖析仪对攻击试样举行金相磨练， ，，，，试样用10ml氢氟酸＋25ml硝酸＋65ml水的混淆液浸蚀， ，，，，接纳平均值丈量法评定初生α相晶粒度。。。 。。
随后研究了铸造温度、锻后冷却方法对合金显微组织的影响。。。 。。叶片坯料的制作工序为：下料→制坯→铸造→热处置惩罚→检测。。。 。。表3为铸造工艺， ，，，，5组试验叶片的热处置惩罚工艺均为700℃保温2ｈ空冷。。。 。。
从叶片锻件根部取样举行横向金相磨练。。。 。。图1为TC4合金叶片锻件的形状。。。 。。
2、试验效果与剖析
2.1热处置惩罚工艺对攻击性能和显微组织的影响
2.1.1攻击性能
图2为经差别工艺热处置惩罚的TC4合金的室温攻击性能。。。 。。800℃炉冷的合金攻击性能较好， ，，，，比800℃空冷的合金提高了约10％。。。 。。700℃空冷的合金攻击性能无显着转变。。。 。。固溶处置惩罚随后750℃时效的合金攻击性能较好， ，，，，与700℃时效的合金相比攻击性能提高了约12％。。。 。。
TC4钛合金的攻击韧度与其抗临界裂纹形成和抗裂纹扩展性能有关。。。 。。TC4合金固溶处置惩罚前组织为典范的α＋β相， ，，，，冷变形性能和耐磨性较差， ，，，，对其举行固溶处置惩罚是为了获得稳固的等轴α相或弥散的马氏体α′相和亚稳固β相。。。 。。退火后冷却越快， ，，，，α′相越多。。。 。。α′相含有大宗位错， ，，，，攻击韧度较差。。。 。。退火炉冷时， ，，，，β相中次生α相显着变宽， ，，，，炉冷爆发的次生α相是韧性相。。。 。。在退火炉冷形成的组织中， ，，，，裂纹扩展至次生α相时将改变偏向， ，，，，从而提高质料韧性， ，，，，因此退火炉冷的合金攻击韧度最高。。。 。。
2.1.2显微组织
图3为经差别工艺热处置惩罚的TC4合金中初生α相的含量和尺寸。。。 。。由图3可知， ，，，，随着退火温度的升高， ，，，，合金中初生α相含量没有转变， ，，，，其平均直径略有增大， ，，，，与炉冷的合金相比， ，，，，800℃空冷的合金初生α相晶粒较粗大。。。 。。时效温度从700℃提高至750℃， ，，，，合金中初生α相含量提高了约21％， ，，，，平均直径降低了6％。。。 。。固溶和时效处置惩罚的合金显微组织中初生α相含量及平均直径远小于退火处置惩罚的合金。。。 。。
图4为经差别热处置惩罚工艺处置惩罚的TC4合金的显微组织。。。 。。通俗工艺退火的TC4合金显微组织为球状α相＋细小次生α′相＋晶间β相；；；；；固溶和时效处置惩罚的合金则为球状α＋细条状α相＋固β相。。。 。。固溶处置惩罚形成的亚稳固α相在热力学上是不稳固的， ，，，，时效加热时将爆发剖析， ，，，，剖析产品为平衡态α＋β。。。 。。从图4可以看出， ，，，，退火态合金中初生α相含量较多， ，，，，晶粒较粗大， ，，，，且等轴化水平优于固溶＋时效处置惩罚的合金。。。 。。随着时效温度的升高， ，，，，组织粗化， ，，，，析出的α相含量增多尺寸增大。。。 。。
2.2铸造工艺对合金显微组织的影响
图5为差别温度铸造随退却火的TC4合金叶片的显微组织， ，，，，为典范的双相组织。。。 。。差别温度铸造的TC4合金叶片初生α相含量及其平均直径如图6所示。。。 。。这些效果批注， ，，，，随着铸造温度的升高， ，，，，叶片中初生α相含量镌汰、其晶粒尺寸镌汰。。。 。。这是由于958℃已靠近TC4钛合金的相变温度， ，，，，大部分初生等轴α相已转变为β相。。。 。。
图7为938℃铸造随退却火的TC4合金叶片的显微组织， ，，，，也是典范的双相组织。。。 。。锻后以差别方法冷却的叶片中初生α相含量及其平均直径如图8所示。。。 。。这些效果批注， ，，，，随着锻后冷却速率的提高， ，，，，叶片中初生α相平均直径减。。。 。。 ，，，，水冷的叶片初生α相尺寸显着小于风冷和空冷的叶片， ，，，，且水冷的叶片初生α相被显着拉长， ，，，，说明锻后冷却速率对叶片初生α相的形态有较大影响， ，，，，而对初生α相含量的影响不显着。。。 。。这是由于初生α相含量主要受温度的影响。。。 。。
3、结论
（1）退火后炉冷的TC4合金攻击韧度最好， ，，，，初生α相含量最多、尺寸最大。。。 。。
（2）随着退火温度的升高， ，，，，合金中初生α相含量没有转变， ，，，，平均直径略有增大；；；；；800℃退火炉冷的合金初生α相晶粒较粗大；；；；；时效温度从700℃提高至750℃， ，，，，合金中初生α相含量提高了约21％， ，，，，平均直径降低了6％；；；；；固溶和时效处置惩罚的合金中初生α相含量及平均直径远小于退火的合金。。。 。。
（3）随着铸造温度的升高， ，，，，合金中初生α相含量镌汰， ，，，，α相晶粒变细。。。 。。
（4）随着铸造后冷却速率的提高， ，，，，合金中初生α相平均直径减。。。 。。 ，，，，锻后水冷的合金初生α相晶粒显着小于风冷和空冷的合金， ，，，，且水冷的合金初生α相显着拉长。。。 。。
参考文献
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