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Ti6242钛合金是由上海精密器械研究所提供的近α钛合金,其有许多优异性能,比如密度小、疲劳性能好、比强度高,还具有耐高温、耐腐蚀等优良特性。本论文运用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪进行力学性能测试与热模拟试验,对合金的T(α+β)/β相变温度以及热等静压行为、热处理对合金室温与高温力学性能、显微组织的影响进行了研究。研究结果如下:(1)Ti6242合金铸件的组织为魏氏组织,重力铸造后的Ti6242合金的屈服强度和延伸率分别提高了23.1%和1.3%(2)热等静压处理消除了铸造时产生的缩松、缩孔等缺陷,细化晶粒、α片层厚度及片层集束尺寸,组织转变为均匀的魏氏组织,从而显著改善了合金的力学性能,尤其是室温力学性能。经过热等静压处理后合金的抗拉强度852MPa,最大拉应变约为6.32%。(3)Ti6242合金在825℃~965℃温度范围内进行固溶处理,随着固溶温度的升高,组织为片层组织且其中α片层厚度变粗屈服强度和最大拉伸强度有升高趋势,固溶温度高于910℃时,屈服强度和延伸率变化不明显。(4)冷却速率的不同导致β转变组织和二次α相结构不一。较快速度固溶处理得到的Ti6242合金具有较多的β转变组织残存并且这些β转变组织在之后的热处理中会转变为二次α相。这些高比例的细小二次α相粒子能够阻碍位错移动进而提高Ti6242合金的强度、降低其塑性。α/β热处理得到的Ti6242合金的屈服强度和延伸率随着Ti6242合金的α片层厚度变化服从Hall-Peck关系。(5)βA热处理、βB热处理、βC热处理都增强了原始材料的屈服强度和延伸率。βA热处理得到片层组织,延伸率为54%。βB热处理得到网篮组织,屈服强度提升了约15%。βC热处理获得粗大的网篮组织,屈服强度提升了6.4%、延伸率提升了78%。(6)βC热处理的Ti6242合金具有最优综合拉伸性能,这是由于热处理后所得到的组织为小集束、粗α片层的网篮结构。(7)在高温下,随着温度的升高,屈服强度与最大拉伸强度降低,而塑性则随着温度的升高而增高。βC热处理后具有最优的高温(823K下)力学性能,此时屈服强度为458.7MPa、延伸率为15.3%。