[发明专利]一种在TC21钛合金表层获得梯度微纳尺度孪晶的方法

摘要

本发明提供一种在TC21钛合金表层获得梯度微纳尺度孪晶的方法。该方法是首先通过高温β相区固溶后获得过饱和相，然后在双相区经过反复热变形，然后再加热控制形成超细化的再结晶晶粒。在此基础上采用高压水射流喷丸方法对超细化晶粒的钛合金表面进行改性处理，通过高应变速率的表面变形，更容易以孪生的方式进行塑性变形，因此材料经过表层改性后将在超细晶粒中形成表层梯度微纳尺度孪晶结构。本发明在超细晶粒中形成的微纳尺度孪晶对硬度和强度提高具有较大贡献，次表层最高硬度可达到412HV。属于材料表面处理及改性技术领域。

主权项

1.一种在TC21钛合金表层获得梯度微纳尺度孪晶的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一:初始钛合金晶粒的超细化工艺首先将TC21合金加热至高温单相区，即1000～1100℃，保温0.5h～1.5h后淬火，组织中形成过饱和马氏体组织，然后重新将合金加热至双相区保温15～90min后，利用反复热轧制方式进行高温塑性变形处理，热轧后板材尺寸厚度1.2～35mm，最后将板材加热至780～850℃保温15～60min后空冷，实现晶粒再结晶后的细化，最终获得超细晶粒组织；步骤二:高压水射流样品的制备试样取自经过晶粒超细化TC21合金，待试验表面分别利用粒度为200#，500#，800#，1000#，2000#，3000#，5000#的水砂纸将试样磨制并且抛光，保证样品粗糙度在0.6～0.9μm范围内；步骤三:利用高压水射流工艺在超细晶粒中形成微纳尺度孪晶。