热连轧Ti-6Al-4V合金的蠕变行为及影响因素

田素贵¹，包宪宇¹，于慧臣²，刘洋¹，赵忠刚¹，陈礼清³，刘相华³

1. 沈阳工业大学材料科学与工程学院2. 北京航空材料研究院3. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

摘 要：通过长期时效、固溶+时效处理和蠕变性能测试,研究了处理工艺对热连轧Ti-6Al-4V合金蠕变行为的影响。结果表明,在400℃,575MPa条件下,热连轧态合金有较低的蠕变寿命,经长期时效和亚温固溶时效处理后,合金的蠕变寿命由70h分别提高到230h和548 h。热连轧态Ti-6Al-4V合金的组织结构由类条状α相和网状β相组成;经长期时效处理后,在α相中析出大量粒状α相;而经亚温固溶+时效处理后,合金中形成的高固溶度等轴α相和高体积分数的"网篮"组织,是使合金较大幅度提高蠕变寿命的主要原因。在蠕变期间,热连轧合金的变形机制是α相中发生位错滑移;而固溶+时效处理合金的主要蠕变机制是波浪状<a+c>位错发生锥面滑移。随蠕变进行,合金中α相内发生高密度位错的束集,及发生动态再结晶以细化晶粒,其中细小α相和"网篮"组织的共同作用,是使合金具有较高蠕变寿命和较好塑性的主要原因。

关键词：热连轧Ti-6Al-4V合金;长期时效;固溶时效处理;组织结构;蠕变特征;