本技术公开了一种提高Ti80钛合金冲击韧性的工艺,属于金属热处理技术领域。本发明包括S1:对Ti80钛合金铸锭进行镦拔,得到坯料;S2:对所述步骤S1中得到的坯料进行两火次轧制,得到轧制态样品;S3:对所述步骤S2中得到的轧制态样品进行第一次热处理,得到热处理样品;S4:对所述步骤S3中得到的热处理样品进行第二次热处理。本发明通过制备三态组织的Ti80钛合金,在保证合金强度的情况下,大幅度提高合金韧性,使Ti80钛合金具有更优异的冲击载荷承受能力,扩展Ti80钛合金可应用场景范围。
背景技术
Ti80钛合金是我国针对舰船领域自行研制的一种800MPa级新型近α钛合金,其名义成分为Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo,具有高强、可焊、耐蚀性良好的综合性能,现已用于我国载人深潜器耐压壳体、高压容器、船舶焊接结构件以及水中兵器的受力构件等。由于Ti80钛合金在服役期间极易遭受诸如碰撞、爆炸等冲击,导致Ti80钛合金在使用中需要承受巨大的冲击载荷,但目前Ti80钛合金的冲击韧性普遍较低,容易在承受较大冲击载荷时产生损坏,从而导致Ti80钛合金丧失作用,影响产品正常使用,因此,提高Ti80钛合金的冲击韧性具有非常重要的意义。
钛合金的力学性能主要取决于其微观结构,各组成相的大小和体积分数都对力学性能有重要影响。钛合金在热处理过程中可形成五种类型的组织,包括等轴组织、双态组织、三态组织、网篮组织和魏氏组织。其中,三态组织由初生α相(αp
)、片层次生α相(αl
)和β转变组织(βt
)组成,同时具有双态组织和魏氏组织的性能优势,可以满足较高的使用要求,常作为结构零件的目标组织。
目前,对于Ti80钛合金冲击韧性的提升通常通过调控双态组织或等轴组织实现,冲击韧性提升效果相对有限,例如,申请号为202111060371.5的专利公开了一种高冲击韧性Ti80钛合金棒材的制备方法,对Ti80钛合金棒材中的相比例及相形貌进行综合调控,使α相形貌和β晶粒尺寸更加均匀,从而提高Ti80钛合金的冲击韧性,其制备的钛合金冲击韧性最高为94.6J/cm2
。
因此,有必要提供一种提高Ti80钛合金冲击韧性的工艺,使Ti80钛合金冲击韧性得到进一步提升,以进一步提高Ti80钛合金对冲击载荷的承受程度,降低Ti80钛合金被较大冲击载荷破坏的概率。
实现思路