[发明专利]一种研究两相钛合金中不同形貌α相含量与力学性能关系的方法

摘要

本发明涉及一种研究两相钛合金中不同形貌α相含量与力学性能关系的方法，通过采用适当的热处理工艺改变合金中不同形貌α相的含量，并对获得的试样进行性能测试，将α相含量数据和性能数据在立体三角坐标系中进行拟合或插值处理，在立体三角坐标中绘制相关的性能曲面，并利用性能曲面等高线与坐标轴的夹角确定影响钛合金力学性能的主要组织因素。本发明的有益效果是：将钛合金性能与其组织含量数据在立体三角坐标系中拟合，得到钛合金力学性能与不同形貌α相含量的关系；根据性能等高线与三角坐标中三个坐标轴的夹角，找出影响钛合金力学性能的主要组织参数。

主权项

一种研究两相钛合金中不同形貌α相含量与力学性能关系的方法，其特征在于步骤如下：步骤1、选材及工艺准备：选用原始组织由等轴α相与细小片状α相强化的β基体组成的两相钛合金，并能保证原始组织在加热到相变点Tβ以下某一温度T0时，细小片状α相完全消失，α相仅以等轴的形式存在；如果满足该条件，可知当该钛合金加热到T0～Tβ区间某一温度保温时，α相仅以等轴形式存在；所述T0与Tβ有足够的间隔，为Tβ≧T0+40℃；步骤2、热处理：在（T0，Tβ）温度区间取等温度间隔的n个温度点，由低到高分别记为T1、T2、T3……Tn；取(n+1)(n+2)/2组试样，在两相区对(n+1)(n+2)/2组试样进行三重退火热处理；前两步退火处理制度为Tx,Xh/AC+Ty,Yh/OQ，其第一次退火温度Tx,第二次退火温度Ty的值由下表给出；第三次退火处理制度均为TA,Zh/AC；所述第一次退火时间X要保证原始组织中的细小片状α相完全消失，n≧1；步骤3、力学性能测试：对每组试样进行力学性能测试，得到极限强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率和断裂韧性的数据；步骤4、测定不同形貌α相的含量：对经过力学性能测试的试样进行研磨、抛光和腐蚀处理，然后在光学显微镜或电子显微镜下采集合金的显微组织照片，采用图像 分析软件测定合金的显微组织，得到合金中等轴α相、粗大片状α相以及细小片状α相强化的β基体的含量数据，并将各组试样的含量以坐标（a,b,c）标注在三角形坐标系中；步骤5、建立组织性能关系曲面：将三种α相含量数据（a,b,c）与性能数据进行拟合或插值计算，得出钛合金力学性能与组织中不同形貌α相含量关系，并在立体三角形坐标系中，以力学性能为立轴数据，得到所研究合金的性能曲面；步骤6、影响性能主要组织因素的确定：计算性能曲面上任意一点（a,b,c,m）在等高平面内沿等高线的切线与三个坐标轴的夹角，若与其中一个坐标轴夹角小于30°，则说明任意一点（a,b,c）处影响合金性能的主要组织因素为该坐标轴对应顶点所代表的组织形貌；满足该条件的所有点在三角形坐标系下构成一个区域，则该区域内，影响合金力学性能的主要组织因素为上述组织形貌。