深冷处理时间对TC4钛合金微观组织结构及力学性能的影响

作者：李晓琛; 王世颖^*; 陈智栋

来源：常州大学学报(自然科学版), 2022, 34(04): 7-13.

• 深冷处理
• TC4双相钛合金
• 力学性能

采用液氮直冷法在-196℃下对TC4双相钛合金进行不同时间的深冷处理，利用金相显微镜对晶粒尺寸进行表征；利用扫描电子显微镜(SEM)对α相和β相体积分数进行表征；利用维氏硬度仪、电子万能试验机分别对硬度和拉伸性能进行表征。通过晶粒尺寸以及α相和β相等组织结构的变化，来分析材料的硬度和拉伸性能的变化原因。实验结果表明：随着深冷时间的延长，材料的晶粒尺寸逐渐下降，β相的体积分数逐渐减少，转变为α相。材料经过12 h的深冷处理后，晶粒得到细化，β相向α相转变，材料在深冷12 h时综合力学性能表现优异；当深冷时间超过12 h后，材料内α相和β相两相体积分数与12 h两相体积分数相比没有明显的变化，并且由于深冷超过12 h的样品在取出到室温后，材料局部回复作用越发明显，整体晶粒尺寸相比12 h时，没有明显的细化，因此，材料的强度和硬度均低于12 h时的强度和硬度。综上所述，深冷12 h为最佳深冷时间，TC4钛合金在液氮中经过12 h的深冷处理可以获得优异的综合力学性能。

• 单位
  常州大学