β型鈦合金
β型鈦合金中又分為穩定β合金、亞穩定β合金、近β合金。
穩定β合金含有大量β穩定元素,退火后全部為β相。其室溫強度較低,冷成形性好,在還原性介質中耐蝕性較好;典型合金有Ti40。
亞穩定β合金含有臨界濃度以上的β穩定元素,少量的Al(一般不大于3%)和中性元素,從β相區固溶處理(水淬或空冷)后,幾乎全部為亞穩定β相,這類合金冷加工性好,時效強度高。
近β合金含有臨界濃度左右的β穩定元素,和一定量的中性元素及鋁,從β相區固溶處理后有大量亞穩定β相及其他亞穩定相(α或ω相),時效后,主要是α相和β相,這類合金適合加工成鍛件產品,具有優良的強韌性匹配。
Ti40合金是90年代中期由西北有色金屬院研制的一種Ti-Cr-V系阻燃鈦合金,屬于穩定β型鈦合金,合金相變點約400℃。應用于高性能航空發動機機匣等部位。Ti40合金典型力學性能如表3-1表3-2所示。圖3-1~圖3-9為Ti40合金常見的微觀組織。
表3-1 Ti40合金室溫力學性能
表3-2 Ti40合金高溫蠕變性能
圖3-1 Ti40合金熱加工態組織:彎曲狀β晶界
圖3-2 Ti40合金600℃退火組織:彎曲狀β晶界+少量加工流線
圖3-3 Ti40合金700℃退火組織:等軸β組織
圖3-4 Ti40合金800℃退火組織:等軸β組織(β晶界平直化)
圖3-5 Ti40合金固溶組織:等軸β組織
圖3-6 Ti40合金520℃/250MPa/100h蠕變后組織:等軸β組織
圖3-7 Ti40合金535℃/250MPa/100h蠕變后組織:等軸β組織及變形引起的孿晶
圖3-8 Ti40合金蠕變后形成的位錯形貌(TEM)
圖3-9 Ti40合金蠕變后形成的位錯形貌(TEM)
