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紧固件用Ti6Al4V(TC4)钛合金的显微组织和力学性能
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2013-12-23
Ti6Al4V合金是一种中等强度的α+β型两相钛合金，具有良好的综合性能，被广泛用来制造各种航空航天用的棒材、丝材、锻件、厚板、薄板和型材等。该合金通常在退火状态或固溶时效状态下使用，退火状态下，加工塑性较好，但是强度较低，固溶时效状态下，合金强度高，能够承受较大载荷。
制造Ti6Al4V合金航空紧固件，首先需要将坯料热镦成形，然后进行固溶时效热处理提高紧固件的强度。但是，Ti6Al4V合金导热系数小，淬透性差，紧固件尺寸较大时会导致材料固溶时效热处理后强度偏低。研究人员通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和力学性能试验机研究了固溶温度以及丝材尺寸规格对Ti6Al4V合金丝材显微组织、相结构和力学性能的影响。试验结果表明：
1）不同固溶温度处理水淬后，Ti6Al4V合金丝材由初生α相和转变的β相组成，对于不同固溶温度，转变β相组织组成物不同，在低温下，为亚稳β相，随着温度升高，逐渐变为β+α″马氏体相或β+α'相。α″马氏体的亚稳组织具有较低的屈服强度；
2）不同固溶温度处理水淬后的试样再时效处理，亚稳β相、α″马氏体相及α'相全部转变成稳定的β相和次生α相，起到了弥散强化作用，合金强度显著提高，950℃固溶处理的试样综合性能最佳；
3）尺寸规格对Ti6Al4V合金丝材力学性能影响较大，受淬透性影响，丝材尺寸越大，强度越低。因此，针对不同规格紧固件应用，应在合金成分、初始显微组织及固溶时效热处理等方面进行严格控制。
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