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Zr含量对Ti-25Nb合金组织和弹性性能的影响

李毓轩  
【摘要】: 本文采用高真空非自耗电弧熔炼炉制备钛锆铌合金,进行热锻、正火、冷轧及退火等处理过程。通过差热分析、金相组织观察、X射线衍射、显微硬度测定、晶格参数计算以及弯曲测试等方法分析了不同Zr含量的钛铌基合金组织和结构,并对其弹性性能做出了检测与评价。 研究结果表明:该系列钛合金基体为β相,晶粒中有少量针状α相析出,在晶界处也会有球状α相偏聚。Zr元素添加对钛合金α/β相转变温度产生一定影响,随着Zr含量的增加转变温度升高。Zr元素的添加使得均匀化后合金的晶粒逐渐细化,有助于提高合金的机械性能。在均匀化态和热锻态合金中,随着Zr元素的加入,合金硬度先降低后升高,3 at%Zr时达到最低值。均匀化、热锻、正火三种状态下的合金硬度中,均匀化态最高,热锻处理后降低,正火处理后硬度变化不大。随着Zr含量的增加,点阵参数逐渐变大。均匀化合金点阵参数最大,随着热锻和正火处理,合金缺陷减少,结构更加稳定,点阵参数也逐渐减小。Zr元素含量为3 at%时,弹性回复性能较好。一般情况下,随着退火温度的升高,该系列合金的弹性回复能力越好。但Zr元素含量为3 at%时出现异常,与此成分合金的Ms点略低于室温有关。


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