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钛作为航空航天中常用的结构和功能材料,具有优良的综合性能,应用非常广泛,主要用于发动机关键的零部件,也是飞机航空气瓶的备选材料。随着工业的发展,对材料性能的要求越来越高,钛合金为了适应更好的发展,必须着力提高其各方面的性能,因此钛合金在高性能方面的研究有很大的应用价值。本试验通过粉末冶金方法制备钛合金,利用元素合金化来改善合金的性能,通过光学显微镜,扫描电镜,X射线衍射仪(XRD)、透射电镜、精密万能试验机、马弗炉等设备对添加Mo、Y元素的合金的组织性能及热处理工艺进行了研究,确定Mo、Y元素合适的添加量和热处理工艺。通过Gleeble热模拟实验对Ti6Al4V2Cr1.5Mo0.5Y合金的高温变形行为进行了分析,讨论合金的应力-应变曲线,及温度,速率,应力等参数之间的关系,求出合金的本构方程。添加Mo元素的实验结果表明:Mo元素的最佳添加量为1.5%,含量小于1.5%时,合金的组织形态为等轴组织,且随着Mo含量的增加,合金的抗拉强度、显微硬度和延伸率升高;含量大于1.5%小于3.0%时,为网篮组织,随Mo含量的升高,合金的抗拉强度、显微硬度和延伸率都呈下降趋势;且当Mo元素含量为3.0%时,组织中发现了硬脆的析出相TiCr2,影响合金的力学性能。通过不同的热处理工艺对Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金进行组织性能分析,研究表明:随着固溶温度的增加,合金的抗拉强度、显微硬度和延伸率曲线先上升后下降,在920℃时达到峰值,确定最佳的固溶温度为920℃,同样在该温度下进行不同的时效处理,确定最佳的时效温度为520℃,所以合金的最佳热处理工艺为920℃×30 min(WQ)固溶+520℃×8 h(AC)时效。在热处理后的合金组织中发现了颗粒状的Ti2Mo Al相,其沿?-Ti与?-Ti的界面析出,对基体产生钉扎强化作用。稀土Y元素添加对基体有很好的细化效果,形成的Y2O3能有效地细化晶粒,强化基体。通过形核理论分析,发现稀土氧化物Y2O3可以作为形核基底,促进非均质形核,是有效的形核剂。在微观组织中发现,析出相Y2O3呈球形在?-Ti晶内析出,且Y2O3与?-Ti之间存在半共格界面。热变形行为研究结果表明:Ti6Al4V2Cr1.5Mo0.5Y合金是一种负温度敏感材料和正应变速率敏感材料,合金的激活能为286.1654685 KJ/mol。