Page 25 - 理化检验-物理分册2021年第十一期

王 萱, 等: TC4钛合金棒材室温拉伸强度偏低的原因

3.3 合金型号对 TC4钛合金拉伸性能的影响 服前的拉伸速度较高, 其屈服强度有所提高, 但提高
R7-TC4钛合金的拉伸试验结果见表3 , 其轴向 幅度有限, 这不是造成 TC4钛合金拉伸强度偏低的
应力 - 应变曲线如图4所示。表3均为修约后数据, 主要原因。

修约标准参考 GB / T8170-2008 《 数值修约规则与 表3 R7-TC4钛合金的拉伸试验结果

极限数值的表示和规定》。 Tab 3 TensiletestresultsofR7-TC4titaniumallo y s
由表 3 和图 4 可知, R7-TC4 钛合金的屈服强 试验项目 R m MPa R p 0.2 MPa A / % Z / %
/
/
度均高于 R12-TC4钛合金, 但其抗拉强度和屈服强 R7-TC4-1试样实测值 914 815 17.5 42
度均低于 GB / T13810-2007 《 外科植入物用钛及 R7-TC4-2试样实测值 901 806 16.5 41

钛合金加工材》 标准值, 这是因为 R7-TC4钛合金屈 标准值 931~1160 ≥862 ≥8 ≥25

图4 R7-TC4钛合金试样的轴向应力 - 应变曲线

Fi g 4 Axialstress-straincurvesofR7-TC4titaniumallo y sam p les
3.4 显微组织观察 初生α相, 空冷后为初生α相+少量 相。当次生α
β
由图5a ) 可知, 拉伸性能不合格的 R12-TC4钛 相宽度增加时, R12-TC4钛合金的强度降低, 塑性增
合金试样的显微组织为 转变基体上的等轴状α组 加, 随着 R12-TC4钛合金中初生α相含量的降低, 其
β
织( 初生α相) 和短棒状 α组织( 次生 α相), 初生 α 拉伸强度有所提高, 随着冷却速率的加快, 其强度逐
渐提高。因为, R12-TC4钛合金热处理工艺中冷却方
相体积分数在60%左右。 R12-TC4钛合金为 α+ β
两相钛合金, 初生α相对钛合金的塑性影响较大, 次 式为炉冷, 冷却速度较慢, 导致其初生α相含量升高,
生 α相对钛合金的强度影响较大 [ 17 ] 。根据 GB / T 且出现了少量较宽的短棒状次生α相, 这是 R12-TC4

6611-2008 《 钛及钛合金术语和金相图谱》, 在加热 钛合金拉伸性能偏低的主要原因。
两相共存区温度后以一定的速率冷却, 拉伸性能合格的 R12-TC4 钛合金试样的抗拉
到高于α+ β

两相共存区温度变形, 均可形成这种 强度为980MPa , 屈服强度为895MPa , 断后伸长率
或在高于α+ β
组织。在两相区较低温度加热时, 组织中保留了大量 为19% , 断面收缩率为 42% 。 由图 5b ) 可知, 拉伸

图5 拉伸性能合格与不合格 R12-TC4钛合金试样的显微组织

Fi g 5 MicrostructureofR12-TC4titaniumallo y sam p leswithun q ualifieda and q ualifiedb tensile p ro p erties
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