鍛造后的冷卻速度對(duì)TC4、TC6鈦鍛件力學(xué)性能的影響

鈦合金鍛件和模鍛件鍛后通常均為空冷。但是，在β相區(qū)鍛后若經(jīng)水淬，則其退火狀態(tài)下的塑性和其他一些力學(xué)性能指標(biāo)比空冷加退火要好。鍛后快冷使合金力學(xué)性能提高的原因，在于β晶粒內(nèi)。相的細(xì)化呈針狀，β晶界上條狀α相的變薄。

快速冷卻并非對(duì)所有鈦合金的力學(xué)性能都有利。對(duì)于合金化程度高的合金，例如，Ti-2.5Al-7.5Mo-1Cr-1Fe(α+β合金)，在相區(qū)的溫度下變形后則要采用緩冷，因?yàn)檫@種組織中α針較細(xì)小，要使其達(dá)到平衡狀態(tài)并使α針加粗到最優(yōu)尺寸，必須進(jìn)行慢冷。對(duì)于合金化程度較低的合金，如TC4、TC6、TC9等，在β相區(qū)溫度下變形后，也不宜冷得太快。如果冷卻太快，組織中α相針狀尺寸合二高 可能細(xì)小到小于最優(yōu)尺寸，大大降低塑性指標(biāo)。另外，快冷還會(huì)使β相一次再結(jié)晶受阻，從而使鍛件上保留有粗晶組織。正因?yàn)槿绱耍谏a(chǎn)上常出現(xiàn)截面尺寸大于25~30mm的模鍛件鍛后水冷性指標(biāo)卻降低的現(xiàn)象。所以，在選擇β鍛造后的模鍛件冷卻制度時(shí)，應(yīng)考慮到金屬的組織和晶內(nèi)結(jié)構(gòu)。