粉末冶金Ti6Al4V合金的研究.pdf

第2 7卷第 2期 2 0 0 9年 4月 粉末冶金技术 P o wd e r M e t a l l u r g y Te c h n o l o g y Vo 1 ． 2 7．N o ． 2 Ap r ． 2 0 09 粉末冶金 T i 6 A 1 4 V合金 的研究 赵 瑶 贺跃辉 一 江 壶 徐南平 黄伯云 中南大学粉末 冶金国家重点实验室 ， 长沙4 1 0 0 8 3 摘要 采用 T i 粉、 A 1 V中间合金粉， 通过模压和真空烧结制备了T i 6 A 1 4 V合金， 并通过随后的锻造和热处 理来改变其组织和性能。通过金相显微镜、 x射线衍射 X R D 仪、 扫描电镜 S E M 及力学性能检测等分析手 段， 系统研究了压制压力对 T i 6 A 1 4 V烧结体密度的影响， 以及试样状态 烧结态及烧结淬火态 、 锻造温度、 淬 火温度及时效温度等工艺参数对粉末冶金 T i 6 A 1 4 V合金组织和性能的影响。结果表明 通过模压和烧结可制 备出相对密度达 9 7 ． 4 ％的 T i 6 A 1 4 V合金； T i 6 A 1 4 V烧结态及烧结淬火态合金经过锻造后， 相对密度接近 1 0 0 ％； 通过不同热处理工艺得到不同组织和性能， 能获得等轴组织， 其 晶粒尺寸在 5 p L m左右。 关键词 T i 6 A 1 4 V； 粉末冶金 ； 锻造 ； 热处理 ； 性 能 Re s e a r c h o n p r e p a r a t i o n o f Ti 6 ABV a l l o y us i n g p o wd e r me t a l l ur g y Zha o Ya o，H ． e Yu e h u i ，J i a n g Ya o， Xu Na n p i n g，Hu a ng Ba i y u n S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f P o w d e r M e t al l u r g y ， C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ， C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 ， C h i n a Ab s t r a c t T i 6 A1 4 V a l l o y w a s p r e p a r e d b y d i e p r e s s i n g a n d v a c u u m s i n t e r i n g t i t a n i u m p o wd e r a n d alu mi n u m- v a n a d i u m ma s t e r all o y p o w d e r ，a n d s u b s e q u e n t f o r g i n g a n d h e a t t r e a t me n t we r e u s e d t o c h a n g e i t s mi c r o s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s ．B y m e a n s o f m e t al l o g r a p h i c m i c r o s c o p e ， X r a y d i ff r a c t i o n X R D ， s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y S E M a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s t e s t e r ， p r e s s i n g p r e s s u r e S e f f e c t o n d e n s i t y o f T i 6A 1 4 V c o mp a c t a n d i n f l u e n c e s o f p r o c e s s i n g p ara m e t e r s i n c l u d i n g s a mp l e s t a t e s i n t e r e d a n d w a t e r q u e n c h i n g s t a t e s a f t e r s i n t e r i n g ，f o r g i n g t e mp e r a t u r e a n d d i ff e r e n t h e a t t r e a t me n t p ara me t e r s o n mi c r o s t r u c t u r e s a n d p r o p e rti e s T i 6 A1 4 V all o y we r e s y s t e mi c a ll y i n v e s t i g a t e d ．T h e a n aly z i n g r e s u l t s a r e a s f o l l o w s t h e r e l a t i v e d e n s i t y o f Ti 6 A1 4 V a l l o y，wh i c h i s p r e p a r e d b y d i e p r e s s i n g a n d v a c u u m s i n t e r i n g，i s a s h i g h a s 9 7 ． 4 ％ ；Af t e r f o r g i n g ， i t s d e n s i t y i s n e ar t o f u l l d e n s e ma t e r i a l ； Di f f e r e n t mi c r o s t r u c t u r e s a n d p r o p e rt i e s a r e o b t a i n e d t h r o u g h d i ff e r e n t h e a t t r e a t me n t s ，e s p e c i all y e q u i a x e d s t r u c t ure i n w h i c h g r a i n s i z e i s a b o u t 5 m． Ke y wo r d s T i 6 A14 V ；p o w d e r me t a l l u r g y ；f o r g i n g ；h e a t t r e a t me n t ；p r o p e r t i e s 钛合金具有密度低 、 比强度高、 耐热和耐腐蚀性 好等优点， 但是由于其生产工艺复杂、 成材率低、 难 加工以及成本高等阻碍 了其更 为广泛 的应用 J 。 粉末冶金方法有其特有的优点工艺流程短、 材 料利用率高、 组织细小均匀 、 成分可控 以及近终形成 形 ， 可制备性能高 、 形状复杂的零件 j ， 从而开展 了粉末冶金法制备钛合金的研究。T i 6 A 1 4 V合金是 钛合金中被研究和应用最广泛的。传统粉末冶金法 制备全致密的 T i 6 A 1 4 V合金 ， 一般需要通过冷等静 赵瑶 1 9 8 6一 ， 女 ， 硕士 。 通讯作者 贺跃辉， 男， 教授。E m a i l y u e h u i m a i l ． C S U ． e d u ． c a 收稿 日期 2 0 0 8 0 l 一1 7 压 C I P 或者热等静压 HI P ， 但是这使得钛合金生 产成本提高。有文献报道 了压 制压力对粉末 冶金 T i 6 A 1 4 V合金密度 的影 响 ， 但是很少有 系统研 究粉末冶金法制备 T i 6 A 1 4 V合金过程中各个工艺参 数对烧结体组织及密度的影响的报道。对热加工和 热处理改变 T i 6 A 1 4 V合金的微观组织和性能已进行 - q l l 多研究 ， 但是其原材料大都采用铸件或锻 件， 很少以粉末冶金 T i6 A BV烧结体为原材料系统 研究热加工和热处理对组织及性能的影响。组织或 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 7卷第 2 期 赵 瑶等 粉末冶金T i 6 A 1 4 V合金的研究 状态不同的原材料 ， 通过同样 的热加工和热处理工 艺会得到不同组织和性能的合金。本试验针对这些 问题 ， 系统研究了压制压力 、 原材料状态 、 锻造温度 及不同的淬火时效工艺等对粉末冶金 T i 6 A I 4 V合金 组织和性能的影响。 l 试验 按 T i 一1 1 ％ 质量分数 6 0 A 1 4 0 V 的成分配 料。钛 粉 由海 绵 钛 氢 化 脱 氢 法 HD H制 备 ， 6 0 A 1 4 0 V合金粉为球磨破碎， 形状不规则。模压 的 压制压力为 1 5 0～ 4 5 0 M P a ， 压力点间隔 5 0 MP a 来研 究压制压力对压坯和烧结体相对密度的影响。压坯 的真空烧结是在 1 2 6 0 c c 保温 5 h ， 采用两种冷却方 式 一种是随炉冷却 ， 另外一种是淬火。真空度保持 在 51 0～P a 。 锻造用试样采用 5 0 0 M P a压力压制 。锻造温度 在 9 2 0～1 0 0 0 o C之间 ， 每隔 4 0 ℃一个温度点 ； 锻造 压力为 3 0 0 MP a ， 变形量在 5 0 ％ ～7 0 ％之 间。为防 止烧结体在高温锻造时氧化， 锻造前在其表面涂敷 一 层润滑 剂。锻造后淬 火时效处 理， 固溶 温度 为 9 2 0 ℃、 9 5 0 ℃和 9 8 0 o C， 时间为 4 0 m i n ； 时效处理 为 4 8 0 o C ／ 8 h 、 5 4 0 o C ／ 4 h和 7 2 0 ℃／ 2 h 。 通过显微分析法测得 T i 6 A 1 4 V合金 的相对密 度 ； 通过 X R D分析 T i 6 A 1 4 V合金的相 ， 其显微 组织 通过金相显微镜和 S E M观察 ， 并测试了拉伸性能。 2 试验结果与讨论 2 ． 1 T i 6 A I 4 V合金密度分析 T i6 A l 4 V压坯和烧结体相对密度随压制压力 的 变化曲线如图 1所示 ， 其 中烧结体的烧结工艺相 同。 压制压力为 4 5 0 M P a时 ， 压坯和烧结体相对密度可 分别达到 6 9 ％和 9 5 ． 6 ％。压制压力为 5 0 0 M P a时 ， T i 6 A 1 4 V烧结体密度为 9 7 ． 4 ％ ， 孔隙度分析照 片如 图2 a 所示。随着压制压力的增加 ， T i 6 A 1 4 V压坯 和烧结体的密度增加。这 主要是 由于增加压制压 力 ， 压坯密度增高， 从而减小颗粒间距 ， 缩短了原子 扩散距离， 加速了烧结致密化， 使得烧结体密度增 加。笔者得到更加精确的 T i 6 A I 4 V粉末压坯和烧结 体的相对密度与压制压力的关系， 分别如公式 1 和 2 所示。该结果为后续 的研究 与生产 提供 了 参考。 图 1 T i 6 A 1 4 V压坯和烧结体相 对密度随 压制压力变化 曲线 F i g ． 1 C u r v e s o f r e l a t i v e d e n s i t i e s o f T i 6 A1 4 V g r e e n c o mp a c t a n d s i n t e r e d b o d y V S ． p r e s s i n g p r e s s u r e s DG 2 1 ． 5 0 3 P ’ 1 Ds 4 2 ． 5 7 9 P ” 2 式中 P为单位压制压力 ， M P a ； D为试样的相 对密度， ％ ； 下标 G表示压坯 ； S表示烧结体。 锻造后试样的密度受锻造温度和变形程度的强 烈影响⋯J 。笔者研究 了锻造温度及 变形程度对烧 结坯密度的影响。T i 6 A 1 4 V烧结体在 9 6 0 C锻造 ， 变 形量 为 5 0 ％ 时， 所 获 得 试样 芯 部 的相对 密 度 为 9 9 ． 2 ％； 而在 9 6 0 C锻造 ， 变形量为 6 0 ％ 时， 所获得 试样芯部的相对密度为 9 9 ． 6 ％ ， 金相分析照片如图 2 b 所示。由此可知， 试样经 5 0 ％的变形量后， 其 相对密度已经接近 1 0 0 ％， 继续增加变形量对试样 密度影响很小。由于 自由锻造过程 中， 试样边缘冷 速较快， 其变形抗力高于芯部， 产生了 0 ． 1～ 0 ． 2 ra m 厚度的低密度区； 并且锻造后试样表层出现氧化层 ， 组织 中出现亮条状或块状 相 ， 如图2 e 所示。锻 造变 形 量 为 5 0 ％ 时， 锻 造 温 度 由 9 2 0 ℃ 增 加 到 1 0 0 0 C时 ， 试样密度略有增加 ， 相对密度都在 9 9 ％ 以上。这是由于随着锻造温度的提高， 易于变形的 B相相对含量增加 ， 锻造时变形抗 力降低。同等变 形量时， 锻造温度对试样密度影响很小； 变形量高于 5 0 ％时， 变形量对试样密度影响不大。 2 ． 2 T i 6 Al 4 V合金相与组织分析 2 ． 2 ． 1 烧结态与烧结淬火态试样的相与组织 粉末 冶金 T i 6 A 1 4 V烧 结体 的相 为 。试样从 1 2 6 0 0 2一B相 区随 炉缓 慢 冷 却 ， 冷 却 速 度 约 为 5 ． 8 c C ／ m in ， 温度降低至 B转变温度以下， 相首先 在 B晶界上成核， 然后 以层片状长大进入 p晶粒 内， 晶体取向相同， 为相互平行的条状组织 ， 如图 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 1 O 粉末冶金技术 2 0 0 9年 4月 a 所示。条状 0 【 一般宽 8～1 0 m， 长 3 0～ 5 0 ix m； c t 晶群 的尺寸 一般 为 8 0 tx m。慢 冷 时， 粉末 冶金 T i 6 A 14 V烧结体的组织比铸件细小， 铸件中 B晶粒 尺寸一般在0 ． 5 5 m m 。一般来说， 从 p相区缓 慢冷却可以得到完全层片状显微组织。 a 烧结体 ， 压制压力 5 0 0 MP a ； b 锻造后试样 ， 变形量 5 0 ％； c 锻造后试样边缘 图2 T i 6 A 1 4 V合金孔隙度金相分析照片 F i g ． 2 P o r o s i t y o f T i 6 A1 4 V a l l o y b y me t a l l o g r a p h i c mi c r o s c o p e 对烧结淬火试样组织进行分析表明， 于 1 2 6 0 C 淬火可完全转变成细小针状 的马氏体组织 ， 如 图 3 b 所示 。原始 13晶粒尺寸在 5 08 0 m之间。对 于 T i 6 A 1 4 V合金 ， 从 B相快速淬火会导致无扩散型 相变马氏体转变l 1 ， 并且冷却速率对其组织有 很大影响 1 4 ] 。 a 烧结态 ； b 烧结淬火态 图 3 T i 6 A 1 4 V合金组织 F i g ． 3 T h e mi c ros t r u c t u r e o f T i 6 A1 4 V a l l o y 2 ． 2 ． 2 锻造及热处理试样的相与组织 研究了锻造工艺参数对烧结体的影响， 以及不 同的原坯料 烧结态与烧结淬火态 经过 同样锻造 及热处理工艺流程后 ， 所获得试样的组织与性能。 1 锻造温度的影响 T i 6 A 1 4 V合金烧结体经高温锻造后 空冷 ， 生成 的相 为 O t B 。 当锻 造 变 形 量 在 5 0 ％ 左 右 时， T i6 A 1 4 V合金烧结体经不同温度锻造后的组织如图 4所示 ， 组织为条状及少量等轴状 相分布在 B基 体上。烧结态的粗大条状 d均被破碎， 发生了较大 程度的晶粒变形 。随着锻造温度 的升高， 由于 仪相 更大程度的溶解 ， 使得锻造后 O t 相含量减少 ， 组织 更为细小 ； 同时 由于体心立方的 p相更易于变形 ， 锻造温度的升高使得变形抗力减小， 坯体具有相对 更大的变形速率。 等轴状 O t 组织的形成是再结晶的结果， 其驱动 力为高温变形过程 中产生的储存能。对于 T i 6 A I 4 V 合金来说 ， 再结晶温度在 7 5 0～8 0 o ℃。烧结体在高 温时经过变形， 细化晶粒， 并在晶粒内产生高密度位 错或者其他缺陷； 冷却时， d相能迅速在这些能量较 高的区域形核， 形核率的增加以及通过较快冷速使 得条状 仅晶粒细化 ， 同时产生 了少量 的等轴 晶 粒 ， 尺寸在 51 0 1x m。对 于铸锭来说 ， 由于其组织 粗大， 若要将其加工成锻制品， 则要经过大变形量的 开坯锻造 ， 在晶粒细化后 ， 再进行 O t B区锻造。由 于粉末冶金产品组织细小 的特点 ， 对于 T i 6 A l 4 V烧 结体来说， 在较高的锻造温度下 9 6 0 oC 及以上 ， 经 过一次 5 0 ％ 一7 0 ％变形量的锻造 即可细化显微组 织。 2 淬火温度的影响 T i6 A 1 4 V合金经 O t B淬火后， 试样中的相为 O t 马氏体O t 残 留 p相_ 1 。本试 验 中， T i 6 A 1 4 V 烧结体在 9 6 0 ℃锻造后经不 同淬火温度及 4 8 0 o C、 6 h 时效处理后 ， 合金的组织如图 5所示 。由图 5可知， 随着淬火温度的升高 ， 经过同样时效处理后 ， 条状 Q 相减少并且变短， 等轴 o 【 相增加。经 9 2 0 C和 9 5 0 o C 淬火及时效处理后， 合金组织中仍然存在较为粗大 的层状 仅晶粒团； 经 9 8 0 oC 淬火及时效处理后， 合金 组织 中出现大量 的等轴晶粒 ， 部分条状 O t 晶粒也被 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 7卷第 2期 赵 瑶等 粉末冶金 T i 6 A 1 4 V合金 的研究 细化成短条状。淬火温度越高 ， B相所 占的比例增 加， 且 B相中 V元素 的含量降低 ， 淬火后试样 中的 长条状初生 仅相越少。淬火温度决定最终试样组 织中初生 d相 的 比例 ， 并 对最终试样性 能产生影 响 H 。时效时， 第二相从马 氏体 d 和残 留 1 3相中 析出； 淬火温度越高 ， 生成的过饱 和固溶体越多 ， 析 出强化效果越明显 。 a 9 2 0 C； b 9 6 0 C； c 1 0 0 0 C 图 4 T i 6 A I 4 V合金经不同温度锻造后的组织 F i g ． 4 T h e mi c r o s t r u e t u r e o f f o r g e d T i 6 A 1 4 V a l l o y a 9 2 0 C； b 9 5 0 C； t2 9 8 0 C 图5 9 6 0 C锻造后经不同淬火温度及4 8 0 ％／ 6 h时效后试样的组织 F 培 5 T h e mi c r o s t r u e t u r e o f T i 6 A 1 4 V a l l o y w i t h d i f f e r e n t h e a t t r e a t m e n t p [ o c e s s e s a f t e r f o r g i n g 3 时效温度的影响 T i 6 A l 4 V烧结体经 9 6 0 ℃锻造 ， 变形量为 6 0 ％ ， 随后在 9 5 0 ℃淬火 以及不同温度下时效后的组织如 图 6所示。时效后 ， T i 6 A 1 4 V合金组织为条状及 等 轴状 d晶粒分布在 B基体上。由图6可知 时效温 度的升高， 使 仅晶粒增厚加长， 弥散度降低， 由弥散 向团簇状发展； 当时效温度升高到7 2 0 ℃时， 团簇 d 相有连接倾向； 在较低温度时效时， 由于相变驱动力 比较大 ， 临界晶核半径小 ， 易于形核， 相弥散析出； 随着时效温度升高 ， 临界晶核半径增大 ， 使得 d相 弥散度降低 ， 并且析出相长大也越容易。由图 6 c 可知 ， 合金采用淬火过时效处理后 ， 组织变粗大 ， 时 效强化效果降低 。目前 ， 对 T i 6 A 1 4 V合金热处理 的 研究 ， 很少采用淬火过时效处理。 4 原材料状态对组织的影响 本试验研究 了锻造及固溶时效对 T i 6 A 1 4 V烧结 a 4 8 0 C， 6 h ； b 5 4 0 C， 4 h ； c 7 2 0 ， 2 h 图6 时效温度对 T i 6 A 1 4 V合金组织的影响 F i g ． 6 Ef f e c t o f a g i n g t e mp e r a t u r e o n t h e mi c r o s t r u c t u r e o f T i 6 M 4 V a l l o y 态及烧结淬火态合金的组织及性能的影响。烧结态 及烧结淬火态合金经 9 8 0 o C 锻造， 变形量为 7 0 ％， 9 8 0 o C固溶淬火及 4 8 0 ℃、 6 h时效后组织如图 7所 示。由图 7可知， 经过相同的锻造及热处理工艺， 烧 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 1 2 粉末冶金技术 2 0 0 9年 4月 结态合金最终组织为条状及少量等轴 相分布在 B 基体上 ； 烧结淬火态合金组织为全部等轴状 O t 相分 布在 B基体上 ， 仅晶粒 的平均尺寸约为 5 Ix m。通过 对 比图7 a 与 c 可知， 同样锻造条件下 ， 烧结淬火 态组织 的破 碎程度 比烧 结态大。对 比图 7 b 与 d 可知 ， 通过同样的固溶时效处理后 ， 原坯料为烧 结淬火态所获得 的组织 比烧结态组织细小 ， 并且前 者获得全部等轴 d晶。烧结后直接淬火获得全马 氏体组织 ， 避免了粗大的层片状 在缓慢冷却过程 中从 B相中析出。原材料组织越细小 ， 通过 同样热 加工处理后， 所获得的试样组织越细小。由于钛合 金中， O r． 与 B两相的比容相差很小 ， 不能通过相变细 化组织； 而且对于 T i 6 A 1 4 V合金 ， 仅 B时， p晶粒由 于其长大激活能小 ， 很容易长大H ， 并且对热处理 的温度和时间敏感 ， 组织变化具有不可逆性 。所以， 在对钛合金处理过程 中， 定要避免 晶粒 的长大 。 从某种意义上说 ， 烧结后直接淬火有细化组织的作 用 ， 并有利于在后续的加工及热处理 中控制 晶粒大 小 a 烧结态 锻造 ； b 烧结态 锻造 固溶时效 ； c 烧结淬火态 锻造 ； d ， e 烧结淬火态 锻造 固溶时效 图7 变形量为7 0 ％的试样 Fi g ． 7 Ti6A1 4V a l l o y wi t h d e f o r ma t i o n r a t e 7 0％ 2 ． 3 拉伸性能分析 T i 6 A 1 4 V合金烧结态 的抗拉强度为 6 5 6 ． 4 M P a ， 伸长率为 0 ． 2 ％ ， 其断口形貌如图8 a 所示。可见 ， 从裂纹扩展路径来看 ， 断裂模式 为穿晶断裂和沿晶 断裂 的混 合模 式。试 样 断 口平 齐 ， 为脆 性 断裂。 T i 6 A 1 4 V合金抗拉强度较低 ， 是由于烧结体中存在 的孑 L 隙成为裂纹源， 孔隙度为 2 ． 6 ％。T i 6 A 1 4 V合金 经锻造热处理后拉伸断口形貌如图 8 b 所示 ， 断裂 模式为脆性断裂。本试验研究 了不同固溶时效工艺 参数对 T i 6 A 1 4 V合金烧结态及烧结淬火态的力学性 能的影 响， 如 图 9所 示。结果 表 明， 时效 温 度 由 4 8 0 C提高到 5 4 0 C， 抗拉强度略微降低 ， 伸长率略 微提高 ， 这可能是 由于时效温度的提高 ， 使部分时效 析出的小晶粒被大晶粒合并 ， 弥散强化的程度弱化。 一 般锻态 T i6 A 14 V合金的抗拉强度在 1 2 0 0 M P a 左 右， 伸长率在 1 0 ％及 以上； 铸 件的抗拉强度 在 9 0 0 M P a 左右， 伸长率也在 1 0 ％ 以上 。本 试验终态 T i 6 A 1 4 V合金的强度最高达1 4 4 1 MP a ， 伸 长率最高 达 2 ． 9 ％ ； 其 氧 含 量 为 0 ． 5 4 ％，比 国 家 标 准 高 0 ． 3 4 ％ ， 这可能是导致试样抗拉强度高 、 伸长率低的 原因。有文献指出， 氧含量超过一定程度后 ， 每增加 0 ． 0 1 ％的氧 ， 钛的强度增加 1 0 MP a ， 并且塑性迅速下 降 。由于粉末冶金法生产钛合金 ， 很容易增氧 ， 导致了塑性下降 ， 强度提高。 a 烧结态 ； b 固溶时效态 图 8 T i 6 A 1 4 V合金断口形貌 F i g ． 8 F r a c t u r e p a t t e r n o f T i 6 A1 4 V a l l o y t h r o u g h S E M 3 结论 通过传统粉末冶金工艺制备了 T i 6 A 1 4 V烧结态 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 7卷第2期 赵 瑶等 粉末冶金 T i 6 A 1 4 V合金的研究 l l 3 及烧结淬火态合金 ， 并研究了后续 的热加工及热处 理对试样组织和性能的影响， 得到以下结论 9 8 0 ℃固溶淬 火 榭 ℃时效 0 8 0 ℃固溶淬 火 5 ℃时效 a 抗拉强度 9 5 0 ℃固溶淬 火 7 2 0 ℃时效 9 0 0 C 固溶淬 火4 4 8 O ℃时效 q ∞℃固溶淬 火 5 4 0 ℃时效 b 伸长率 图 9 不同热处理 工艺得到 T i 6 A 1 4 V合金 的性能 F i g ． 9 T h e p r o p e r t i e s o f T i 6 A1 4 V a l l o y t h r o u g h d i f f e r e n t h e a t t r e a t me n t s 1 通过模压和烧结制备 出相对密度达 9 7 ． 4 ％ 的 T i 6 A I 4 V合金烧结体， 并得 到压坯及烧结体的相 对密度与压制压力之间的关系。 2 对 于 T i 6 A I 4 V合金 烧结 体来说 ， 经 温度 为 9 6 0 ℃ 、 变 形 量 为 5 0 ％ 的 锻 造 后， 相 对 密 度 达 9 9 ． 2 ％。经 9 8 0 o C锻造 、 9 8 0 o C固溶及 4 8 0 o C时效后， 烧结淬火态试样可得到 c ／． 相尺寸在 5 m左右的等 轴组织 ； 而烧结态试样的组织为大量等轴状及少量 短条状 o f． 相分布在 B基体上， 晶粒尺寸较大。 3T i 6 A 1 4 V 合 金 烧 结 态 的 抗 拉 强 度 为 6 5 6 ． 4 MP a ； 经锻造及热处理后 ， T i 6 A 1 4 V合金的抗拉 强度最高达 1 4 4 1 MP a ， 伸长率最高达 2 ． 9 ％。 参考文献 [ 1 ]K e i n a t h W， Mo h s R， B u n k W D e v e l o p m e n t i n p o w d e r me t a l l u r g y P ／ MT i6 A I4 V t e c h n o l o gy f o r a i r c r a f t p a r t s ／ ／ K i mu r a H， I z u m i O ． Ti t a n i u m 8 0 S c ie n c e a n d T e c h n o l o g y Pr o c e e d i n g s o f t h e F o u r t h I n te r n a t io n a l Co n f e r e n c e o n Tit a n i u m， K y o t o 1 9 8 0 ． Me ta l l u r g i c al S o c i e t y o f AI ME，1 9 8 0 2 2 1 5 2 2 2 2 [ 2 ]M o x s o n V S ， F r o e s F H ．F a b ri c a t i n g s p o rt s e q u i p m e n t ’ c o m p o n e n t s v i a p o w d e r m e t al l u r gy．J O M， 2 0 0 1 ， 5 3 4 3 9- 4 1 [ 3 ]L e y e n s C， P e t e r s M．钛与钛合金 ．陈振华译 ．北京 化学工业 出 版社 ， 2 0 0 5 1 71 8 [ 4]F roe s F H， He b e i s e n J ．A d v a n c e s in pow d e r m e t all u r g y a p p l i c a t io n s a r e v i e w／ ／ Fl o e s F H． P r o c e e d i n g s o f t h e Ad v a n c e d Pa r t i c u l a t e Ma t e r i a l s＆ P r o c e s s e s ． Me t a l P o w d e r I n d u s t ri e s F e d e r a t io n ．1 9 9 7 1 2 6 [ 5 ]F r o e s F H ．P r e a l l o y e d t i t ani u m p o w d e r m e t al l u r g y - b a r r i e r s t o u s e ． T h e I n t e rna t i o n al J o u r n al o f P o w d e r Me t all u r g y ，1 9 8 7， 2 3 4 2 6 72 6 9 [ 6 ]F r o e s F H，Ma s h l S J ，Mo x sen V S ，e t a1 ．T h e t e c h n o l o g i e s o f q 5 0 ℃固溶淬 火 舯℃时效 t i t a n i u m p o w d e r m e t al l u r gy． J OM，2 0 0 4 ， 5 6 1 1 4 6 4 8 [ 7]Mi z u n u ma S ， T o m o k i y o T ，Mi ma k i T，e t a1 ．S i n t e r i n g a n d f o r g i n g c h a r a c t e ris t i c s o f s i n t e r e d Ti _ 6 Al 4V all o y p r o d u c e d b y b l e n d e d e l e me n t al me t h o d ． J o u rna l o f t h e J a p a n S o c i e t y o f P o wd e r a n d P o w d e r Me t all u r gy，1 9 9 6， 4 3 7 9 1 8 9 2 3 [ 8 ]I v a s i s h i nOM， S a v v a k i n DG， F r o e s FH， e t a1 ．S y n t h e s i s o f th eT i 6 A1 -4V a l l o y wi t h l o w r e s i d u al po ros i t y b y a p o wd e r me t all u r gy me t h o d ．P o w d e r M e t a l l u r gy a n d Me t a l C e r a mi c s ，2 0 0 2 ， 4 1 7 ／ 8 3 8 2 3 9 0 [ 9 ]Oh m o r i Y，N a k a i K， O h t s u b o H，e t a 1 ．F o r ma t i o n o f w i d m a n s t a t t e n alp h a s t rne t u r e i n a T i - 6 AJ _ 4 V all o y ．Ma t e ria l s T r a n s a c t i o n．J I M． 1 9 9 4， 3 5 4 2 3 8 2 4 6 [ 1 0 ]D o n a c h i e M J ．T i t a n iu m and t i t a n i u m al l o y s s o u r c e b o o k ．Me t a l s P a r k，Oh i oAS M ，1 9 8 2 3 [ 1 1 ]Mi z u n u m a S ， T o m o k i y o T， Mi m a k i T， e t a 1 ．S i n t e r i n g a n d f o r g i n g c h a r a c t e ri s t i c s o f s i n t e r e d T i _ 6Al - 4V all o y p r o d u c e d b y b le n d e d e l e me n t al me t h o d．J o u rnal o f t h e J a p a n S o c ie t y o f P o wd e r a n d P o w d e r Me t all u r gy，1 9 9 6， 4 3 7 9 1 8 9 2 3 [ 1 2 ]N u n e s R，A d a ms J H，A mm o n s M，e l a1 ．A S M m e t als h a n d b o o k 1 0 t h e d i t i o n， v o 1 ． 2 p r o p e r t