梁恩泉
,
黄森森
,
马英杰
,
张韧
,
雷家峰
,
柳洋
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.353
研究了Fe含量(0.03％-0.24％,质量分数)对Ti-6Al-4V ELI (TC4 ELI)合金力学性能的影响.利用EBSD对合金显微组织进行了表征,对3种不同Fe含量的TC4 ELI的拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率(da/dN)、蠕变性能进行了对比分析.结果表明:随着Fe含量增加,在保持断裂韧性不变的同时,TC4 ELI合金的抗拉强度获得提高;3种Fe含量的TC4 ELI合金在室温和200℃时的疲劳裂纹扩展速率相当,而400℃条件下提高Fe含量将增大da/dN;低于350℃时,提高Fe含量能够增强合金的抗蠕变能力,而高于350℃时,Fe的作用相反.分析可知:微量Fe在β相内富集,具有固溶强化作用,从而提高了合金的抗拉强度;高于350℃时,Fe具有加速扩散作用,加速了基体内原子和界面的运动,导致裂纹尖端塑性区内位错运动阻力降低,从而提高了da/dN,并且Fe加快了位错攀移的过程,提高蠕变速率,而低于350℃条件下,扩散运动减弱,Fe主要起到强化作用.
关键词:
金属材料
,
Ti-6Al-4V ELI
,
铁含量
,
断裂韧性
,
疲劳裂纹扩展
,
蠕变
陈冬梅
,
黄森森
,
贺飞
,
马英杰
,
雷家峰
钛工业进展
研究了添加少量的Fe元素(<0.2%,质量分数)对TA15钛合金力学性能的影响.对比分析了未添加Fe元素的TA15合金和添加了0.20%的Fe元素的TA15合金(TA15-Fe)的拉伸性能、冲击韧性、断裂韧性、高温持久性能,并利用能谱仪测试了合金中主要元素的分布情况.研究结果表明:添加少量Fe元素对TA15钛合金的显微组织没有明显影响;两种合金的冲击韧性和室温、高温断裂韧性也基本无差异;而TA15-Fe钛合金的室温、高温抗拉强度较TA15钛合金提高约15 MPa,但在500 ℃下的持久寿命显著降低.这是由于Fe元素在β相内富集,起到固溶强化作用,从而提高了合金的抗拉强度;到了500 ℃ Fe元素扩散迅速,从而加速了基体内原子和空位的运动,导致持久过程中位错攀移阻力下降,因此持久寿命降低.
关键词:
TA15钛合金
,
力学性能
,
持久寿命
