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金属学报    DOI: 10.11900/0412.1961.2014.00575
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冷床炉熔炼TC1钛合金轧制过程中组织演变与力学性能
常海1,刘梦莹1,王宁2,冯强3,徐锋4,许正芳4,杨昭4,甘为民5
1. 北京科技大学
2. 宝钢股份有限公司
3. 北京科技大学国家材料服役安全科学中心
4. 宝钢特钢有限公司
5. 德国HZG研究中心驻FRM2分站
MICROSTRUCTURE EVOLUTION AND MECHANICAL PROPERTIES OF TC1 ALLOYS FABRICATED BY PLASMA ARC COLD HEARTH MELTING DURING ROLLING PROCESS
全文: PDF(1570 KB)  
摘要: 等离子冷床炉由于其熔炼铸锭的高纯净度而广泛应用于航空航天钛合金的熔炼。我国工业化等离子冷床炉熔炼钛合金尚处于起步阶段,其熔炼参数及其熔炼铸锭的后续热加工工艺急待研究。本研究以工业化等离子冷床炉熔炼的TC1钛合金为研究对象,结合实际生产流程,并借助于中子衍射技术,研究不同轧制工艺对TC1轧制板材显微组织与性能演变的影响,揭示组织结构与力学性能之间的关系。研究结果表明,冷床炉熔炼的铸锭组织为魏氏组织。经过轧制后,α集束发生扭曲和破碎。单向轧制变形α相沿轧向排列较换向轧制更为明显。退火后,板材中变形α相发生等轴化。经过单向轧制和换向轧制后,轧制板材均表现为柱面织构类型,这是板材横向屈服强度均明显高于其轧向屈服强度的主要原因。
关键词 等离子冷床炉TC1钛合金热轧显微组织织构力学性能    
Abstract:Plasma arc cold hearth melting (PAM) is an effective technology to produce high purity titanium alloy ingots which are widely used in aeronautic and astronautic industries. To date, the development of PAM in our country is still at initial stage. It is necessary to investigate the melting parameters of PAM and the following thermal mechanical processing of the ingots fabricated by PAM. In this study, the TC1 alloy ingots casted by PAM were cogged at β transus temperature and then rolled by unidirectional rolling and cross rolling in the α+β phase field. The typical widmanstatten structure of cast-ingots turned to transformed beta morphology after cogging at β transus temperature in which the α phases forms in smaller colonies of laths. After the unidirectinal rolling in the α+β phase field, the α colonies were distorted and the α laths re-arranged along the rolling direction, while they had weaker directivity after cross rolling. The sheets rolled by both unidirectional and cross rolling showed typical prismatic texture. After annealing treatment below the β transus temperature, the α phases turned to equiaxial morphology. The ambient yield strength of the sheet in transverse direction was significantly higher than in rolling direction, which could be attributed to the strong prismatic texture introduced by hot rolling process.
Key wordsPAM    TC1 alloy    hot rolling    microstructure    texture    mechanical properties
收稿日期: 2014-10-23     
通讯作者: 常海   

引用本文:

常海 刘梦莹 王宁 冯强 徐锋 许正芳 杨昭 甘为民. 冷床炉熔炼TC1钛合金轧制过程中组织演变与力学性能[J]. 金属学报, 10.11900/0412.1961.2014.00575.

链接本文:

https://www.ams.org.cn/CN/Y0/V/I/0

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