添加晶粒细化剂硅对Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响

• 机 构: Central Metallurgical R&D Institute, CMRDI, Cairo, EgyptCairo University, Giza, Egypt
• 出 处: 中国有色金属学报（英文版）
• 发表日期: 2013年7期
• 关键词: Ti-6Al-4V合金 硅 铸造 晶粒细化 热处理 磨损

采用真空感应凝壳熔炼工艺在石墨模中制备Ti?6Al?4V和Ti?6Al?4V?0.5Si两种钛合金。将硅作为一种晶粒细化剂加入到Ti?6Al?4V合金中，考察添加硅对铸态和模锻态Ti?6Al?4V合金组织和性能的影响。铸态合金先在900°C下进行热模锻处理，然后分别进行两种不同的热处理。一种是将模锻样品在1050°C下保温30 min，然后水淬以获得细小的层片状组织；另一种是将模锻件在1050°C下保温30 min，然后再在800°C下保温30 min，以获得粗大的层片状组织。Ti?6Al?4V合金中添加0.5%Si后，铸态合金的晶粒尺寸从627μm减小到337μm，其极限抗拉强度增加约25 MPa。具有细小、层片状组织的Ti?6Al?4V?0.5Si合金的最大极限抗拉强度为1380 MPa，在Hank溶液和NaCl溶液中的腐蚀速度分别为1.35×10?6和5.78×10?4 mm/a。Ti?6Al?4V合金中添加0.5%Si后，在低滑动速度下的磨损率降低50%，在高滑动速度下的磨损率降低约73%。