《表2 Ti-6Al-4V合金不同β温度退火后的力学性能》

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《β退火参数对Ti6Al4V合金组织和性能的影响》

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Ti6Al4V合金片层组织中影响性能的组织特征参数主要包括β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片厚度[4]，这些参数除了与热处理温度和冷却条件有关以外，还与热变形过程中的变形量和变形速率紧密相关。表2为不同热处理制度的拉伸数据，可以看到随着β退火温度从相变点以上10℃到50℃逐渐提高，抗拉强度和规定塑性延伸强度先增加后降低，主要是β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片层厚度这些参数综合作用的结果，在温度开始由相变点以上逐渐提高时，合金中形成的片层组织中α集束数量增多，且尺寸还较小，这对位错的滑移将产生明显的阻碍作用，合金断裂前能够产生较大的变形，强度和塑性都较好。但温度进一步提高，达到（Tβ+50）℃时，不仅α集束尺寸增加，β晶粒也显著长大，抗拉强度和规定塑性延伸强度都明显下降，这说明β退火温度提高到一定程度，晶粒显著长大后，β晶粒尺寸对强度起主导作用，这与钢中的Hall-Petch关系类似，即晶粒越粗，强度越低。塑性基本随着β退火温度升高呈下降趋势，这也是因为β退火温度提高，晶粒尺寸不断长大，单位体积的晶粒变少，协调变形能力变差的缘故。