【摘 要】
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钛合金在生产加工过程中非常容易与氢发生反应,导致析出相和加工性能发生变化,为了进一步了解氢对钛合金热处理的影响,本文以Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe合金为研究对象,利用氮氢
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钛合金在生产加工过程中非常容易与氢发生反应,导致析出相和加工性能发生变化,为了进一步了解氢对钛合金热处理的影响,本文以Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe合金为研究对象,利用氮氢氧分析仪、X射线衍射分析(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度仪和力学拉伸机仪器,研究了氢对Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe合金微观组织以及力学性能的影响,主要得到以下结论：(1)该合金在800℃至900℃之间的氢溶解度方程为热轧态合金900℃/lh固溶渗氢后,渗氢量为0.117wt%,相比于同条件未渗氢合金,马氏体含量从0增加至29%(体积分数),硬度增加了91%。渗氢减少ω相的含量。热轧态合金900℃/lh渗氢后,在350℃、450℃和550℃时效过程中,硬度基本保持不变；而未渗氢合金在350℃和450℃时效过程中硬度随时间发生显著变化,550℃时效过程硬度基本不变。渗氢产生氢脆,合金抗拉强度降低,相比于同条件未渗氢合金,900℃/lh固溶态、450℃/30min时效态和550℃/30min时效态渗氢合金的抗拉强度分别降低了60%、44%和33%。(2)冷轧态合金570℃/2h退火渗氢后,渗氢量为0.2wt%,相组成为β+α+ω+β’+δ相,相比于同条件未渗氢合金,增加了β’+δ相。氢化物δ相在晶界呈针状析出。(3)0.117wt%氢使ω相的相变激活能从154kJ/mol降低到36.1kJ/mol。0.117wt%氢导致合金在350℃、450℃和550℃时效过程中α相开始析出时间推迟。
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