【摘 要】
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本文利用合金成分设计准则结合钼当量[Mo]eq、Kβ稳定系数、价电子浓度e/a、（Bo,Md）等参数设计了 Ti-5V-4Mo-3Cr-3Zr-3Al（1#合金）、Ti-4V-6Mo-3Cr-3Zr-3Al（2#合金）和Ti-5V-7.5Mo-3Cr-3Zr-3Al（3#合金）三种β3型钛合金。三种合金的Kβ稳定系数分别为:1.16、1.30、1.65;铝当量[Mo]eq 分别为:9.25、10.
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本文利用合金成分设计准则结合钼当量[Mo]eq、Kβ稳定系数、价电子浓度e/a、（Bo,Md）等参数设计了 Ti-5V-4Mo-3Cr-3Zr-3Al（1#合金）、Ti-4V-6Mo-3Cr-3Zr-3Al（2#合金）和Ti-5V-7.5Mo-3Cr-3Zr-3Al（3#合金）三种β3型钛合金。三种合金的Kβ稳定系数分别为:1.16、1.30、1.65;铝当量[Mo]eq 分别为:9.25、10.48、14.25;α/β理论相变点分别为:810℃、786℃、741℃;退火后合金中α相的体积分数分别为:55.45%、51.24%、36.96%;（Bo,Md）分别为:（2.7807,2.3766）、（2.7883,2.3765）、（2.7854,2.3572）,预测出三种合金变形过程中会产生孪晶,且1#合金和2#合金可能会发生马氏体相变,而3#合金不会。利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及X射线衍射仪（XRD）观察并分析试样铸态及不同固溶时效处理工艺下的组织,并利用RG3050型微机控制电子万能试验机测试相应的压缩力学性能。对三种合金试样进行不同变形量的冷轧变形及轧后热处理,并进行相应的拉伸力学性能测试。实验结果表明:三种合金实际α/β相变点分别为:830℃、810℃、770℃,与理论计算值偏差不大,说明理论计算具有一定的指导意义。在三种实验合金中,1#合金时效析出α相的效应较强,3#合金析出α相效应较弱。1#合金在520℃/2h拥有最好的压缩力学性能,其抗压强度达到1800MPa,2#合金与3#合金在520℃/5h拥有最好的压缩力学性能,抗压强度分别在1500MPa和1700MPa以上。三种合金在变形过程中均产生了孪晶,且1#合金与2#合金皆产生了马氏体相变,与理论预测相符。1#合金经过两次50%冷轧+退火,然后时效处理,获得抗拉强度σb=1360MPa,此时δ=5.8%。2#合金经过最大72%变形量的冷轧+退火并时效后,获得抗拉强度σb=1313MPa,8=6%。3#合金经过75%变形量冷轧+退火后,5=23%,时效后抗拉强度σb=1260MPa,δ=7.5%。
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