钛合金棒材因其拥有优越的机能而逐步宽泛的利用于分歧领域，对推进我国高端科学技术发展奠定了基础。本文试验所选用迪胙合金为 Gr.9 合金，属于 α ＋ β 型钛合金，该钛合金拥有较低的变形抗力，能够实现冷加工处置，常用于军工产品领域。钛合金的机能受轧造温杜装响较大，对钛合金显微组织以及机能影响较大
；诖，本文以该类钛合金为钻研对象，通过退火试验对钛合金棒材的显微组织和机能进行钻研，为进一步造订越发优越的加工工艺等提供参考。

1 、试验原资料及过程

本文试验所用迪胙合金原资料经过两次真空熔炼后造备成φ220mm 迪胙合金铸锭，再经过升温金相法获得该钛合金的相变点为 950℃。钛合金棒材中化学元素成分蕴含 ：Al 元素，含量为3.92%，V 元素含量为 2.38%，Fe 元素含量为 1.49%，C 元素幼于0.045%，N 元素幼于 0.0067%，H 元素幼于 0.0025%，O 元素幼于0.25%。将钛合金铸锭在 1150℃前提下保温 3h 后进行铸造，造作成变形量大于 80% 的中央坯料
；再经过加热升温至 900℃，经过屡次铸造，每火次变形量大于 50%，最终造作成 φ120mm 棒坯，进行造作成 φ50mm 的棒材若干个。将造作成的棒材分化成 4 组尝试样材，将其置于箱式电阻炉中进行退火试验，退火温度节造在 800℃、750℃、700℃和 650℃下保温 1.5h 后空冷处置。将热处置后迪胙合金取 1/2 半径纵向拉伸，造作成试验样材 [1]。

2 、试验了局与分析

2.1 退火温度对显微组织的影响

凭据试验了局显示，在热加工过程中钛合金棒材的显微组织属于典型的两相区组织，即 α 相和 β 相，两相显微组织均为等轴状组织。当退火温度在 650℃左右时，钛合金棒材的显微组织与热加工态相的变动较为显著，钛合金棒材显微组织的球化和均匀性有显著的扭转。随着退火温度的持续升高，钛合金棒材显微组织中的初生 α 相含量逐步削减，且初生 α 相晶粒逐步趋于等轴状，棒材显微组织中 β 相和次生 α 相逐步成长，体积分数逐步增大。当退火温度介于 650℃～ 750℃领域内时，钛合金棒材的显微组织变动不大，相对不变。当退火温度逐步升高至800℃时，钛合金棒材显微组织中中等轴 α 相晶体呈显著增大趋向，部门区域可能出现等轴状 α 相晶体长大并衔接在一路形成块状散布的 α相。综上所述，当退火温度大于 750℃以来时，钛合金棒材显微组织中的初生 α 相出现显著成长的景象，并且晶体多呈等轴状散布。因而，该类钛合金棒材在 700℃～ 750℃时获得等轴组织相对均匀、晶体大幼相对均匀的显微组织 [2]。

2.2 退火温度对力学机能的影响

凭据退火试验数据，对分歧退火温度进行了钛合金棒材力学机能的分析。当退火温度为 650℃时，钛合金棒材的抗拉强度为 1013.4MPa，较热加工态的抗拉强度（1043.5MPa）削减了 30.1MPa
；屈 服 强 度 为 920.4MPa，较 热 加 工 态 的 屈 服 强 度（950.4MPa）削减了 30.0MPa
；延长率为 18.5%，较热加工态的延长率（16.5%）升高了 2%
；断面收缩率为 48.5%，较热加工态的断面收缩率（46.5%）升高了 2%。当退火温度为 700℃时，钛合金棒材的抗拉强度为 998MPa，较热加工态的抗拉强度削减了45.5MPa
；屈服强度为 917MPa，较热加工态的屈服强度削减了33.0MPa
；延长率为 19.3%，较热加工态的延长率升高了 2.8%
；断面收缩率为 49.5%，较热加工态的断面收缩率升高了 3.0%。当退火温度为 750℃时，钛合金棒材的抗拉强度为 987MPa，较热加工态的抗拉强度削减了 56.5MPa
；屈服强度为 912MPa，较热加工态的屈服强度削减了 38.5MPa
；延长率为 19.0%，较热加工态的延长率升高了 2.5%
；断面收缩率为 52.5%，较热加工态的断面收缩率升高了 6.0%。当退火温度为 800℃时，钛合金棒材的抗拉强度为 982.5MPa，较热加工态的抗拉强度削减了 61.5MPa
；屈服强度为 909.5MPa，较热加工态的屈服强度削减了 41.0MPa
；延长率为 19.5%，较热加工态的延长率升高了 3%
；断面收缩率为53.0%，较热加工态的断面收缩率升高了 6.5%。

由上述统计数据能够得出，当退火温度在 650℃左右时对钛合金棒材的抗拉强度和屈服强杜装响较大，而对断面收缩率和延长率影响较幼，其变动领域在 2% 左右
；当退火温度升高至700℃～ 800℃时，钛合金棒材的抗拉强度和屈服强度变动较幼，总体上随温度升高略有降低，但总体上变动幅度较幼
；退火温度持续升高对断面收缩率影响相对较大，总体上随退火温度升高而断面收缩率逐步升高
；退火温度升高对延长率影响较幼，根基趋于不变状态。导致这一景象的原因在于随着退火温度的逐步升高，显微组织中次生 α 相逐步被球化、等轴化，而初生 α相逐步成长，β 相含量逐步降低，导致钛合金的强度降低。综上所述，当退火温度介于 650℃～ 800℃之间时，固然钛合金棒材的拉伸机能蹬仔所差距，但总体上棒材的力学机能均满足企业要求，充分注明该类钛合金拥有较好的热加工机能 [3]。

2.3 退火温度对棒材硬度的影响

本次试验选取 HVS-10 型数显幼负荷维氏硬度测定尝试组板材的硬度。在数据统计过程中，为了提高数据的真实靠得住性，每个样材中拔取 3 个点进行硬度统计，最后求得 3 个数据的均匀值代表该样材的最终硬度。通过尝试了局得出，当钛合金棒材在热加工态下经过 650℃退火处置后，钛合金棒材的硬度显著降低，钛合金棒材的硬度仅为 20HV1 左右。当退火温度从 650℃变动至 800℃时，固然钛合金棒材的硬度依然呈降落趋向，但是硬度降落幅度显著降低，随着温度的升高根基趋于不变。当退火温度为 750℃和 800℃时，二者所对应温度的硬度变动之差幼于3。当退火温度介于 700℃～ 750℃时，钛合金棒材的硬度不变性较好，总体上钛合金棒材的硬度介于 320HV1 ～ 340HV1 之间。

与企业所需产品要求对比，得出退火温度介于 700℃～ 750℃时所出产迪胙合金棒材的硬度满足企业要求。综上所述，退火温度对钛合金棒材的硬杜装响较大，综合思考后以为退火温度为700℃～ 750℃时所出产的产品硬度满足要求。

3、 结语

综上所述，钛合金棒材属于 α ＋ β 型钛合金，为典型的两相区组织。随着退火温度的逐步升高，次生 α 相逐步成长，晶粒等轴化、球化显著，在 700℃～ 750℃时获得等轴组织相对均匀、晶体大幼相对均匀的显微组织
；当退火温度介于 650℃～ 800℃之间时，固然钛合金棒材的拉伸机能蹬仔所差距，但总体上棒材的力学机能均满足企业要求，充分注明该类钛合金拥有较好的热加工机能
；综合思考后以为退火温度为 700℃～ 750℃时所出产的产品硬度满足要求 [4]。

参考文件

[1]沈立华 , 韩伟松 , 朱宝辉 , 等 . 退火温度对 ATI425 钛合金棒材组织与机能的影响 [J]. 罕见金属与硬质合金 ,2020,48(01):47-50.

[2]孙虎代 , 王田 , 陶海林 , 等 . 轧造温度及退火温度对 TA5 钛合金棒材组织和机能的影响 [J]. 中国钛业 ,2017(04):40-43.

[3]刘广发 , 张衡 , 毛友川 , 等 . 轧造温度对 IMI550 钛合金棒材组织和力学机能的影响 [J]. 资料开发与利用 ,2015,30(02):42-47.

[4]王丽瑛 , 魏寿庸 , 高博 , 等 . 退火造度对 TC25 钛合金棒材组织和力学机能的影响 [J]. 钛工业进展 ,2011,28(02):36-38.

有关链接