工业纯钛及tc4钛合金的深冷处理研究材料工程专业论文.docxVIP

工业纯钛及TC4钛合金的深冷处理研究摘 工业纯钛及TC4钛合金的深冷处理研究 摘 要 深冷处理指温度在一130。C以下的冷处理，是改善材料组织性能的一种工艺， 被广泛应用于工模具钢、高速钢、硬质合金以及复合材料，但关于有色合金特别 是钛合金的深冷处理，国内外研究结果甚少。钛合金因具有耐蚀性好、耐热性高， 比刚度、比强度高等优点，商业应用前景相当广阔。将深冷处理工艺应用于钛及 钛合金是一个较为新颖的课题，研究分析深冷处理对钛及钛合金性能的影响具有 一定的理论和实际意义。 本论文以工业纯钛和TC4钛合金两种较为常用的钛材料为研究对象，采用液 体法对其进行深冷处理(主要是深冷保温时间)研究，利用力学性能检测设备、X 射线衍射仪、金相显微镜等仪器对处理前后材料的性能和组织进行了表征和分析， 具体结果如下： (1)深冷处理和循环处理对工业纯钛的影响不是很明显，TC4钛合金显微 硬度的影响趋势表现为先增高后降低，工业纯钛及TC4钛合金深冷处理超过近百 小时后硬度均无大幅下降。 (2)在工业纯钛及TC4钛合金的深冷处理中，均存在主要衍射晶面相对强 度变化现象，主要变化的晶面有(1 00)、(002)、(1 01)，且针对不同的金属不同的 处理过程，各晶面变化趋势不同。 (3)经过深冷和循环处理后，TC4的抗拉强度和弹性模量均大幅度下降， 塑性有所提高。 (4)经过循环处理后，TC4钛合金组织均匀性提高，材料内部晶粒发生转 动，有择优取向现象产生，同时晶界出现更多的析出物和孔洞，这主要是由于深 冷的冷压缩作用所引起的。 关键词：钛及钛合金；深冷处理；循环处理；力学性能；微观组织 ¨ 工程硕士学位论文Abstract 工程硕士学位论文 Abstract Deep cryogenic treatment(DCT)，as a process to change the mierostructure and improve the properties of materials，has been widely used in tool and die steel，high speed steel．cemented carbide etc．However,the research in non-ferrous metals， especially about Titanium alloy is less．Titanium alloys are being increasingly studied and widely used due to their good corrosion resistance，high heat resistance、high specific stiffness and specific strength．It is a new method to adopt DCT and cycle heat treatment in the field of Titanium alloys．Therefore，the research of the effect of DCT on Titanium alloys is of significance to both theory and practice aspects． In this paper，effect of DCT and cycle heat treatment on TC4 as—cast Titanium alloy has been investigated．The specimens were analyzed by metallographic examination．X．ray diffraction，microhardness，tensile test．The mechanism of DCT was expored via observing and comparing the change of properties and the transformation of microstructure before and after DCT．The results showed： To pure titanium and TC4 titanium alloy，The change trend of hardness of the samples treated by cryogenic environment were similar．The trend was from higher to lower．The hardness of both the commercially pure titanium and titanium alloy TC4