双重退火对Ti-Fe-B合金组织和力学性能的影响文献综述
2020-06-02 19:48:42
1.钛合金的概述和Ti-Fe-B合金的研究意义 金属元素钛在地壳里的分布范围比较广泛,根据推算,其含量约为地壳质量的4#8240;,世界存储量约为34亿吨,在所有元素中其相对丰度位居第十(氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)。
自从1795年发现钛至今已有200多年的历史,但是由于钛熔点较高、化学性质活泼,塑性良好的纯钛难以制取,制造工艺复杂,使得钛及其合金长期不能广泛应用于工业生产。
从20世纪50年代开始,由于航天航空技术的迫切需要,钛工业得以快速发展[1-2]。
钛及钛合金具有许多优异的特性,如耐腐蚀性、高比强度、高比刚度、无磁性、热膨胀系数低、耐生物侵蚀等,因而除航空航天技术领域以外,在化工、能源、石油、生物医学等国民经济领域获得了越来越多的应用。
但是与铝合金、钢铁等相比较,钛材加工生产工艺复杂、成材率较低等劣势导致钛合金加工制备成本高昂,以目前的生产工艺水平也只能分批、间歇式生产,由此限制了钛合金更为广泛的经济应用。
因此,大幅度降低钛合金制备成本,以及开展低成本钛合金的制备和技术研究成了钛合金扩大应用领域的必经之路。
使用廉价合金化元素Fe、Mn、Gr等替代昂贵合金化元素Nb、V等,并期望其保证合金的综合性能是降低钛合金设计成本的主要思路之一[2-4]。
不同的合金化元素的添加,会对钛合金产生不同的作用和影响。
Fe元素是最强的慢共析型β稳定元素,能够显著改善钛合金的淬透性,降低钛合金的相变点温度,改善了钛合金的热加工性能。
B元素的添加可以细化钛合金晶粒,改善钛合金的力学性能,提高钛合金室温和高温强度、疲劳强度、硬度和耐磨性,但在钛合金的塑性和断裂性能上会恶化或无变化。