退火溫度對TA1冷軋鈦板性能與組織的影響 |
[ 信息發(fā)布:本站 | 發(fā)布時間:2016-07-01 | 瀏覽:1032 ] |
工業(yè)純鈦具有優(yōu)異耐蝕性、良好力學性能和焊接性能,可作為重要的耐蝕結構材料,廣泛用于化工設備、濱海發(fā)電裝備、海水淡化裝置和艦艇零部件等,是我國大力發(fā)展的鈦材之一。冷軋可獲得表面質(zhì)量良好,厚度公差小的純鈦板帶材,但由于工業(yè)純鈦是一種滑移系較少,對稱性較差的密排六方金屬,鈦材經(jīng)過冷變形后,其晶格發(fā)生畸變,內(nèi)部晶格產(chǎn)生大量的缺陷和位錯,使鈦材內(nèi)部能量升高,鈦材處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。通過退火處理,可消除冷軋鈦板內(nèi)部應力,得到無畸變晶粒組織,改善鈦板性能。 目前文獻報道主要集中于退火工藝對某一規(guī)格的鈦或鈦合金組織性能的影響,但在實際生產(chǎn)過程中,采用同一退火工藝處理不同規(guī)格冷軋鈦板時,出現(xiàn)產(chǎn)品組織性能差異較大,甚至部分不能滿足用戶使用要求。因此,科研人員對不同規(guī)格的冷軋鈦板進行退火,對比研究不同退火溫度下的冷軋鈦板的組織與性能。 實驗材料為3.5mm熱軋純鈦板卷分別經(jīng)多道次冷軋成厚0.5mm和1.0mm規(guī)格的TA1純鈦冷軋板卷,在板卷上截取試樣加工成若干力學拉伸標準樣。熱處理前,試樣處于冷硬態(tài),無屈服,斷后伸長率僅為6%,組織為加工流線型纖維組織,但對于1.0mm冷軋鈦板,纖維組織呈現(xiàn)一定方向性,在纖維組織邊部可見晶粒邊界,這是因為1.0mm鈦板變形量沒有0.5mm冷軋鈦板大,原始的晶粒組織在冷軋過程中沒有充分破碎。 利用箱式電阻爐加熱試樣,隨爐升溫至各設定溫度( 550、570、590、610、630、650、670、690、710℃) 保溫1h后隨爐冷卻至100℃以下后,出爐冷卻。退火處理后對試樣進行力學性能檢驗,并截取試樣腐蝕組織,對晶粒度進行評級。 試驗結果表明: (1)0.5mm冷軋鈦板熱處理保溫1h后,570℃以下已發(fā)生再結晶,670℃時晶粒已基本完成等軸化,到690℃以上時晶粒長大迅速。而1.0mm冷軋鈦板在此條件下,未觀察到明顯的再結晶晶粒,但在610~650℃時晶粒細小,分布均勻。 (2)隨退火溫度升高,0.5和0.1mm冷軋鈦板試樣屈服強度和抗拉強度逐漸降低,且屈服強度下降速率比抗拉強度快。在實驗溫度范圍內(nèi)伸長率變化不明顯,但較冷硬態(tài)伸長率增加非常大。 (3)綜合組織與性能,0.5mm、1.0mm冷軋鈦板適宜退火溫度應分別控制在630~670℃、610~650℃。 |