Page 22 - 理化检验-物理分册2021年第十一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202111002

TC4 钛合金棒材室温拉伸强度偏低的原因

王 萱 , 刘宏伟 , 赵 辉 , 李 超 , 徐军梅 , 李贞婷 1

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( 1. 宝鸡钛业股份有限公司, 宝鸡 721014 ; 2. 陕西亿创钛锆检测有限公司, 西安 710003 )
摘 要: 通过化学成分分析、 硬度试验、 室温拉伸试验以及显微组织观察等方法, 分析了 TC4钛
合金棒材室温拉伸强度偏低的原因。结果表明: TC4钛合金棒材室温下的抗拉强度和屈服强度偏
低的主要原因是其热处理工艺中的冷却方式为炉冷, 冷却速率较慢, 导致其初生α相含量较高, 且
出现了少量较宽的短棒状次生α相。

关键词: TC4钛合金; 拉伸试验; 室温

中图分类号: TG142.1 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 11-0006-04

ReasonsofLowRoomTem p eratureTensileStren g thofTC4TitaniumAllo yBar

WANGXuan , LIUHon g wei , ZHAOHui , LIChao , XUJunmei , LIZhentin g 1
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( 1.Bao j iTitaniumIndustr yCo. , Ltd. , Bao j i721014 , China ;

2.ShaanxiYichuan gTitanium &Zirconium MaterialsTestCo. , Ltd. , Xi ’ an710003 , China )

Abstract : Throu g hchemicalcom p ositionanal y sis , hardnesstest , room tem p eraturetensiletestand

microstructureobservationandothermehtods , thereasonsforlowroomtem p eraturetensilestren g thofTC4

titaniumallo ybarwereanal y zed.Theresultsshowedthatthe mainreasonforlowtensilestren g thandy ield

stren g thofTC4titaniumallo y baratroomtem p eraturewasthatthecoolin gmethodinheattreatment p rocesswas

furnacecoolin g , andthecoolin g s p eedwasslow , whichresultedinahi g hcontentof p rimar yαp haseandasmall

amountofshortrodsecondar y α p hasewithwidewidth.

Ke y words : TC4titaniumallo y ; tensiletest ; roomtem p erature

TC4钛合金是一种中等强度的钛合金, 因其塑 间内的拉伸性能, 结果表明随着试验温度的降低,
性变形能力强、 耐蚀性好、 比强度高、 钝化能力强以 拉伸断口附近位错分布不均匀性逐渐增大。丁嘉健
及550℃以下抗氧化性能好等特点, 被称为“ 万能合 等 [ 8 ] 研究了 TC4钛合金在20 , 300 , 600 , 700 , 800℃

金” , 广泛应用于航空航天、 生物医学及化学工业 时的拉伸性能, 结果表明温度低于 500 ℃ 时, TC4

[ 1-2 ]
等领域 [ 3-5 ] 。然而, TC4钛合金屈服极限高、 变形抗 钛合金的塑性较差, 温度高于 600 ℃ 时, TC4 钛合

力大和屈服强度与极限强度比值高等成为限制其塑 金的塑性较好。材料的成分、 组织、 热处理工艺与性
性变形能力提高的主要原因 [ 1 ] 。吕钢等 [ 6 ] 研究了热 能之间的关系是密不可分的, 以上研究仅侧重于试
循环对 TC4钛合金在室温和低温条件下拉伸性能 验温度对 TC4钛合金塑性的影响。
的影响, 结果表明随热循环次数的增加, TC4 合金 通过室温拉伸试验测得的 R12型 TC4合金棒
抗拉强度和屈服强度提高, 延伸率略有升高。经 材的强度偏低。笔者在以往研究的基础上, 通过布

500次循环后在78K 进行拉伸时, 试样的延伸率显 氏硬度分析、 化学成分分析、 显微组织观察和拉伸试
著上升且伴有拉伸应力跃升的现象。高禹等 [ 7 ] 研究 验参数影响分析, 分析了 R12型 TC4合金棒材拉伸

了不同时效状态 TC4钛合金在77~300K 温度区 强度偏低的原因。
1 室温拉伸性能
收稿日期: 2020-05-25
作者简介: 王 萱( 1992- ), 女, 助理工程师, 主要从事钛金属力 采用电子万能试验机, 对 R12型 TC4钛合金棒

材( 记 为 R12-TC4 ) 进 行 拉 伸 试 验, 试 验 温 度 为
学性能研究, 1411210447@ qq .com
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