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《热加工工艺》2022年12月第51卷第24期
β热处理冷却方式对TC32钛合金
组织和冲击韧性的影响
李明兵，王新南，商国强，祝力伟，李静，李星，朱知寿
（北京航空材料研究院中国航空发动机集团先进钛合金重点实验室，北京100095)
摘要：研究了β热处理时炉冷（FC)、空冷（AC）、强风冷（FAC)和水冷（WQ)4种冷却方式对新型低成本高性能
TC32钛合金显微组织和室温冲击韧性的影响。结果表明：从炉冷到水冷，随着冷却速率增加，α集束尺寸、集束中的片
层α相、晶界α相和残余β相尺寸均呈大幅减小趋势；室温冲击韧性也随着冷却速率的增加而大幅度降低。进一步从
冷却方式-显微组织-断裂机制-冲击韧性之间的相互影响关系角度进行了探讨，揭示了冷却方式对显微组织和冲击韧
性的影响变化规律。
关键词：TC32钛合金；冷却方式；冲击韧性；显微组织；断裂机制
D0I:10.14158/ki.1001-3814
中图分类号：TG166.5文献标识码：A文章编号：1001-3814(2022)24-0107-05
EffectsofβHeatTreatmentCoolingMethodsonMicrostructure
andImpactToughnessofTC32TitaniumAlloy
LIMingbing,WANGXinnan,SHANGGuoqiang,ZHULiwei,LIJing,LIXing,ZHUZhishou
(KeyLaboratoryofAdvancedTitaniumAlloys,BeijingInstituteofAeronauticalMaterials,AeroEngineCorporationof
China,Beijing100095,China)
Abstract:Effectsoffourβheattreatmentcoolingmethods,includingfurnacecooling(FC),aircooling(AC),forceair
cooling(FAC)andwaterquenching(WQ),onthemicrostructureandroomtemperatureimpacttoughnessofnewlow-costhigh
performanceTC32titaniumalloywerestudiedbyusingopticalmicroscope(OM),scanningelectronmicroscope(SEM),stereo
microscopeandpendulumimpacttestingmachine.Theresultsshowthatwithincreasingcoolingrate,thesizeofαcolony,α
lamellar,αboundaryandβlamellar,aswellastheimpacttoughnessproperties,decreasedramatically.Therelationships
amongcoolingmethod,themicrostructure,fracturemechanismandimpacttoughnesspropertieswereexploredinexplaining
thechangelawofcoolingmethodsonthemicrostructureandimpacttoughness.
Keywords:TC32titaniumalloy;coolingmethods;impacttoughness;microstructure;fracturemechanism
钛及钛合金具有高比强度、高塑性、耐高温、耐
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