固溶时效对Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆组织演变及力学性能的影响

作者：冯春; 宋文文; 张凯; 刘洪涛; 赵密锋; 朱丽娟; 刘会群; 刘乐

来源：中国有色金属学报, 2022, 1-14.

• Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆
• 相变点上固溶时效
• 片层组织
• 力学性能

利用激光共聚焦显微镜（CLSM）、电子扫描显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和力学性能测试等手段分析相变点上两阶段固溶时效（TSSA）对Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆片层组织演变规律及力学性能的影响。结果表明：通过相变点上TSSA工艺获得了全片层转变组织，随时效温度的升高，全片层转变组织的晶界α相平均宽度由5.5μm增至9.0μm，集束内的α片层平均宽度由2.75μm增至3.95μm，材料抗拉和屈服强度变化幅度均小于0.15MPa/℃；与原始挤压态相比，钛合金的冲击功增加74.07%，材料冲击功与α片宽度满足Hall-Petch关系；1000℃×1h/炉冷（FC）→600℃×1h/空冷（AC）+550℃×6h/AC热处理后钛合金具有良好的综合性能匹配，屈服强度为894MPa，夏比V型缺口冲击功（-20℃）为46J，延伸率为7.5%。

• 单位
  中国石油天然气股份有限公司; 中南大学; 材料科学与工程学院