两种热等静压工艺对Ti6Al4V合金力学性能影响的研究

稀有金属, 2016, 40(2): 97-103. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.02.001

两种热等静压工艺对Ti6Al4V合金力学性能影响的研究

黄俊 ^1, , 薛鹏举 ^2, , 蔡超 ^3, , 魏青松 ^4, , 史玉升 ^5, , 刘锦辉 ^6,

1.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉,430074

2.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉,430074

3.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉,430074

4.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉,430074

5.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉,430074

6.黑龙江科技大学现代制造工程中心,黑龙江哈尔滨,150022

基金项目: 黑龙江省自然科学基金重点项目(ZD201104)资助国家自然科学基金项目(51375188)

关键词：热等静压 , Ti6Al4V粉末 , 原始颗粒边界 , 致密化过程 , 力学性能

Mechanical Properties of Ti6Al4V Alloy Prepared by Two Different Hot Isostatic Pressing Processes

Keywords： hot isostatic pressing , Ti6Al4V powder , prior particle boundary , densification , mechanical properties

以等离子旋转电极法制备60 ～ 200μm粒径的Ti6Al4V合金粉末为材料,研究了两种热等静压工艺(HIP)对Ti6Al4V合金室温拉伸性能与疲劳性能的影响.结果表明:在同时升温升压和先升温后升压HIP工艺下,Ti6Al4V合金的室温拉伸性能相当,抗拉强度σb分别为970和980 MPa,屈服强度σ0.2分别为876和880 MPa,断后延伸率δ分别为9.1％和10.0％;与同时升温升压HIP工艺相比,先升温后升压HIP工艺可明显改善合金的疲劳性能,疲劳极限分别为350和450 MPa.微观组织分析得出:同时升温升压粉末致密化过程中,粉末颗粒的靠近和重排先于颗粒的塑性变形,原始颗粒边界呈较规则空间多边形结构,没有大的变形和破碎,并且颗粒表面杂质元素扩散不充分;先升温后升压粉末致密化过程中,粉末颗粒靠近和重排与颗粒的塑性变形同时发生,原始颗粒边界发生大的塑性变形而被破碎,颗粒之间存在相互插入与包裹,颗粒表面杂质和偏析元素扩散充分,因而先升温后升压HIP工艺后微观组织较粗大,但有更好的疲劳性能.

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