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月第52卷第2期

《热加工工艺》2023年

Ti-20Zr-xCr合金微观组织结构和力学性能研究

贺军渊，叶茜，怡岚，梁巧，党美莎，肖秦龙，景然

（陕西理工大学材料科学与工程学院，陕西汉中723001)

摘要：通过非自耗电弧熔炼炉制备了一系列Ti-20Zr-xCr合金，采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、硬度

测试和压缩试验等方法研究了Cr元素添加对Ti-20Zr-xCr合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：铸态Ti-20Zr

二元合金由α马氏体相组成；随着Cr元素含量的增加，Ti-20Zr-xCr合金中β相稳定性逐渐增加，β相的相对含量逐渐

.增多，发生了α→α+β→α+β+Cr,Ti→β+的相变过程。铸态Ti-20Zr合金具有明显的β晶界，在晶粒内部存在相互交

错的针状α相。当Cr含量为8wt%时，合金由完全的β晶粒组成。随着Cr元素含量的增加，合金的屈服强度和显微硬

度则随之增加。当Cr含量为2wt%时，合金的屈服强度、最大抗压强度、压缩塑性以及显微硬度分别为444MPa、1472

MPa、32.88%和280HV0.2。随着Cr含量的增加，合金压缩断口表面的韧窝逐渐减少且变浅，其断裂方式由韧性断裂逐

渐转变为脆性断裂。

关键词：Ti-20Zr-xCr合金；相结构；显微组织；力学性能

D0I:10.14158/ki.1001-3814

中图分类号：TG146.23文献标识码：A文章编号：1001-3814(2023)02-0049-04

StudyonMicrostructureandMechanicalProperties

ofAs-castTi-20Zr-xCrAlloys

HEJunyuan,YEXi,YANYilan,LIANGQiao,DANGMeisha,XIAOQinlong,JINGRan

(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723001,China)

Abstract:AseriesofTi-20Zr-xCralloywaspreparedvianon-consumableelectricarcmeltingfurnace.TheeffectsofCr

elementcontentonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofas-castTi-2oZr-xCralloyswerestudiedbyX-ray

diffraction,opticalmicroscope,scanningelectronicmicroscope,microhardnesstestandcompressivetest.Theresultsshow

thatthephaseofTi-2oZrcastedalloyiscomposedofαmartensitephase.WiththeCrcontentincreasing,theβphasestability

andrelativeamountofTi-20Zr-xCralsoincreasegradually,andthephasecompositionofTi-20Zr-xCrcastedalloyschanges,

i.e.α→α+β→α+β+Cr,Ti-β+w.Ti-2oZrcastdalloyhastheobviousβgrainboundaries,andtheinterlacingneedle-likeα

phasesexistintheβgrains.WhenCrconte