引言

钛及其合金拥有比强度高、耐热、耐蚀性好等特点，宽泛利用于航空航天、化工、海洋工程等领域。TA5钛合金是全α相钛合金，名义成分为Ti-4Al-0.005B，强度中等、塑性较差，但焊接机能和耐蚀机能良好，宽泛利用于船舶造作。随着我国船舶工业的发展，TA5钛合金厚板的用量增长、机能要求更高。目前对TA5钛合金的钻研重要是棒材和锻件的变形工艺和热处置工艺，对宽幅厚板的热处置工艺钻研较少。本文对TA5钛合金厚板进行分歧温度的退火处置，钻研退火温度对其显微组织和室温拉伸机能的影响，为批量出产提供凭据。

1、试验资料和步骤

试验资料：试验用TA5钛合金经3次真空自耗电弧炉熔炼，铸锭直径为720mm，化学成分（质量分数）为4.4%~4.5%Al、0.004%~0.005%B、0.23%~0.24%Fe、0.11%~0.13%O、0.006%~0.007%C和<0.001%H。铸锭在Tβ以上温度多火次开坯、缴拔、铸造成350mm厚板坯，再在Tβ以下温度一火次轧造成65mm×2300mm×L板材，板的热轧态显微组织重要为拉长、扭曲的α相及在热塑性变形过程中因动态再结晶而产生的少量藐幼等轴状α相。

退火工艺：选取6种分歧的退火工艺，具体如下表1所示：

机能检测：从65mm厚板上取样，按上述工艺进行退火，随后按GJB944—2018《舰船用钛脊合金板材规范》要求造备尺度试样，别离选取ZEISSAxioskop2MAT型金相显微镜和INSTRON电子式全能拉伸试验机进行金相检验和拉伸试验。

2、了局与分析

退火温度对显微组织的影响：分歧温度退火后TA5钛合金板的α相从拉长、扭曲状变为等轴状。700℃退火的板，拉长的α相晶界有大量藐幼的再结晶晶粒；750℃退火的板，α相晶界的藐幼再结晶晶粒显著长大，且在拉长的α相晶粒内也出现沉结晶晶粒；800℃退火的板，受压拉长的α相晶粒已齐全再结晶，呈等轴状；随退火温度升高，α相晶粒仍呈等轴状，但尺寸显著长大。

退火温度对拉伸机能的影响：分歧温度退火的TA5合金板的室温拉伸机能如下表2所示：

随着退火温度的升高，TA5合金板抗拉强度和屈服强度约降落60MPa，断后伸长率和断面收缩率先升高后降落。800~850℃退火的板强度和塑性最佳，这与形变的拉长α相晶粒再结晶程杜仔关。因TA5合金板经轧造后的再结晶温度约为800℃，当退火温度低于800℃时，重要产生回复过程，随退火温度升高，资料的回复软化越显著；在800~850℃退火的板重要产生再结晶，形成藐幼的等轴晶粒，塑性改善；950℃退火的板α相晶粒长大，应力集中更易在晶界产生，从而降低资料的强度和塑性。

3、结论

退火后，TA5钛合金板α相描摹从拉长、扭曲状向等轴状转变，在800℃左右实现再结晶，并随着退火温度的提高，再结晶晶粒显著长大。

随着退火温度的升高，TA5合金板的室温抗拉强度和屈服强度显著降落，而断后伸长率和断面收缩率先升高后降落，在800~850℃退火的板强塑性最佳。

参考文件

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