时效温度对Ti1023和Ti5553合金微观组织与析出硬化的影响规律

王文婷¹，李沛¹，寇文娟¹，孙巧艳¹，刘彬²，肖林¹，孙军¹

1. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室

摘 要：研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理（ST-SQA）获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明:Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时效时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450～500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350和550℃时效温度。2种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为:时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和ω相,而Ti5553合金的硬度取决于ω相;时效温度高于400℃,2种合金的硬度均主要取决于次生α相的数量与尺寸。

关键词：高强β钛合金;次生α相;时效;硬化;