鈦及鈦合金具有優(yōu)異的性能,,例如:比強(qiáng)度高,、耐高溫、耐蝕、無磁性,、生物相容性好等,因而廣泛應(yīng)用于醫(yī)療,、航空,、航天、海洋工程等重要領(lǐng)域,。純鈦板作為常用的鈦材大多通過熱軋法制備,,軋制參數(shù)的選擇對(duì)鈦材表面質(zhì)量以及組織性能非常重要,所以純鈦的高溫力學(xué)變形行為受到普遍關(guān)注,。
由于工業(yè)純鈦室溫下的組織為密排六方結(jié)構(gòu),,其變形主要以柱面滑移為主,并且常誘發(fā)孿生,,在冷變形過程中有產(chǎn)生裂紋的傾向,,所以大多數(shù)情況下冷軋純鈦帶需要經(jīng)過退火處理才能使用。目前國內(nèi)外對(duì)冷軋鈦帶的研究較多,,但其主要集中在再結(jié)晶初始階段的晶粒尺寸變化和初始結(jié)構(gòu)的形成上,,而有關(guān)二次退火對(duì)工業(yè)純鈦帶微觀組織和力學(xué)性能的影響卻未見報(bào)道??蒲腥藛T以退火態(tài)(650℃退火8h)冷軋工業(yè)純鈦帶TA1為研究對(duì)象,,研究了二次退火對(duì)退火態(tài)冷軋工業(yè)純鈦帶微觀組織和抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度,、斷后延伸率等力學(xué)行為的影響,,揭示二次退火對(duì)工業(yè)純鈦生產(chǎn)和加工的重要意義。
試驗(yàn)材料為0.5mm規(guī)格TA1冷軋工業(yè)純鈦帶,,并且已經(jīng)在氬氣保護(hù)氣氛中進(jìn)行了650℃×8h的退火處理,,主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):Ti98.99,,F(xiàn)e0.20,,C0.08,N0.03,,H0.015,,O0.18。根據(jù)國標(biāo)GB/T228.1-2010選用標(biāo)距尺寸為0.5mm×12.5mm×50mm的拉伸試樣,試樣使用電火花切割機(jī)加工而成,,試樣長度方向沿材料的軋制方向,。將電火花切割產(chǎn)生的余料制成金相試樣。使用電阻爐對(duì)拉伸試樣進(jìn)行二次退火,,退火溫度分別為550,、590、630,、670,、710℃,保溫時(shí)間分別為5,、30,、60min。為了減少加熱過程和冷卻過程對(duì)材料的影響,,待爐溫上升到設(shè)定溫度后再放入試樣,,保溫一段時(shí)間后取出試樣空冷至室溫。使用AG-IS10KN力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對(duì)拉伸試樣進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn),,采用光學(xué)顯微鏡對(duì)試樣進(jìn)行金相觀察,。試驗(yàn)結(jié)果表明:
(1)對(duì)退火態(tài)冷軋工業(yè)純鈦帶TA1進(jìn)行二次退火,,微觀組織的變化主要體現(xiàn)在孿晶數(shù)量的增加,,晶粒尺度變化不明顯。
?。?)低于650℃的二次退火處理,,其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度基本不變;高于650℃的二次退火引起鈦帶屈服強(qiáng)度明顯下降,;710℃二次退火30min的工藝條件可以改善純鈦帶的加工性能,。
(3)在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi),,隨著二次退火溫度升高延伸率呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),;而在710℃退火60min會(huì)使純鈦帶塑性下降,材料性能惡化,。