硬貨！超全的鈦及鈦合金金相圖譜
2021-06-24 14:47:59
作者： 直觀學(xué)機(jī)械 來源： 直觀學(xué)機(jī)械
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導(dǎo)讀
α型鈦合金
α+β鈦合金
β型鈦合金
金屬間化合物
鑄造鈦合金
α型鈦合金
α型鈦合金中又分為全α合金及近α合金；工業(yè)純鈦屬于α合金，此外一般α合金含有6%左右的Al和少量中性元素，退火后幾乎全部是α相，典型合金包括TA1~TA7合金等；近α合金中除含有從和少量中性元素外，還有少量（不超過4%）的α穩(wěn)定元素，如TA16、TA17合金等。
1. 工業(yè)純鈦
按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3602.1-2007的規(guī)定，工業(yè)純鈦按雜質(zhì)元素含量分為TA1、TA1ELI、TA1-1、TA2等9個(gè)牌號，相變點(diǎn)900℃。工業(yè)純鈦主要應(yīng)用于要求高塑性、適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、良好的耐蝕性以及可焊性的場合。它們的冷熱加工性能好、可生產(chǎn)各種規(guī)格的板材、棒材、型材、帶材、管材和箔材。一般在退火狀態(tài)交貨使用。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007所規(guī)定的純鈦板材的力學(xué)性能如表1-1所示。TA1、TA2 和TA3的顯微組如圖1-1~圖1-5所示。
表1-1 純鈦板材力學(xué)性能（GB/T3621-2007）
圖1-1 TA1板材650℃/1h退火態(tài)組織：等軸α+少量晶間β（暗）
圖1-2 TA3板材800℃/1h退火態(tài)組織：等軸α+含有針狀α的轉(zhuǎn)變β
圖1-3 TA2 大規(guī)格棒材600℃/1h退火態(tài)組織：等軸α
圖1-4 TA2 精鍛棒材600℃/1h退火態(tài)組織：等軸α
圖1-5 TA3板材450℃/1h退火不完全再結(jié)晶組織：少量等軸α+拉長條狀α
2. TA16鈦合金
TA16合金的名義成分為Ti-2Al-2.5Zr（俄羅斯牌號nT-7M），是前蘇聯(lián)研制的一種近α型鈦合金，相變點(diǎn)940℃。該合金冷加工工藝及焊接性能良好，在艦船動(dòng)力系統(tǒng)及航空管路系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。表1-2列出了TA16合金絲材退火狀態(tài)下的力學(xué)性能。TA16合金顯微組織如圖1-6~圖1-14所示。
表1-2 TA16合金Φ4mm絲材經(jīng)700℃/1h退火后的拉伸性能
圖1-6~圖1-11為TA16合金經(jīng)熱拉拔加工直徑為4mm的絲材，經(jīng)不同溫度退火后的金相組織及不同變形量的加工態(tài)組織，圖1-12~圖1-14為TA16合金板材經(jīng)過加氫處理后的微觀組織。
圖1-6 TA16合金絲材加工態(tài)組織α相被拉長
圖1-7 TA16合金絲材700℃，1h退火α等軸組織及少量晶間β（暗）
圖1-8 TA16合金絲材900℃，1h退火α等軸組織及少量晶間β（暗）
圖1-9 TA16合金絲材加工變形組織（600℃，總應(yīng)變5%），α相被拉長
圖1-10 TA16合金絲材加工變形組織（600℃，總應(yīng)變30%），α相被拉長
圖1-11 TA16合金絲材加工變形組織（800℃，總應(yīng)變30%），
具有動(dòng)態(tài)回復(fù)的特性
圖1-12 TA16合金板材經(jīng)600℃加氫處理，氫含量570×10-6，
黑色點(diǎn)狀物為TiH，樣品經(jīng)拉伸過程產(chǎn)生脆性裂紋
圖1-13 TA16合金板材經(jīng)600℃加氫處理，氫含量990×10-6，
黑色點(diǎn)狀物為TiH，樣品經(jīng)拉伸過程產(chǎn)生脆性裂紋
圖1-14 TA16合金板材焊縫處經(jīng)600℃加氫處理，氫含量990×10-6，
黑色點(diǎn)狀物為TiH，樣品經(jīng)拉伸過程產(chǎn)生脆性裂紋
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