《铸造技术》

文章标题:热等静压温度与保温时间对粉末 TA15 合金 微观组织及拉伸性能的影响

文章作者:阴中炜,王利瑞,王川云,寇宏超
关 键 字:粉末冶金;TA15 合金;热等静压;微观组织;拉伸性能
文章摘要:
TA15 钛合金是航空大型结构件的关键材料。 热等静压(hot isostatic pressing, HIP)技术是实现高性能粉末钛合金近净成形的有效途径,但 HIP 过程中显微组织的粗化常导致强塑性匹配失衡。 本研究旨在探究 HIP 工艺参数对粉末 TA15 合金组织演变与拉伸性能的影响规律,为工艺窗口优化提供理论支撑。 针对粉末冶金 TA15 合金 HIP 过程中组织粗化与性能失衡问题,系统研究了温度(890~980 ℃)和保温时间(2~6 h)对其微观组织及拉伸性能的影响。 结果表明,所有试样均 实 现 全 致 密 化 ,但组 织 演 化 过 程 主 要 受 HIP 温度 控 制 。 低温(890 ℃)下存 在 明 显 原 始 颗 粒 边 界(priorparticle boundaries, PPBs),形成细小网篮 α 组织,对应较高屈服强度(966 MPa)。随着温度升高,PPBs 逐渐消失,α 相板条及其片层集束显著粗化,导致强度持续下降;当接近 β 转变温度(980 ℃)时,β 相含量增加,组织演变进一步削弱力学性能。 相比之下,保温时间主要影响组织粗化程度,对性能影响较弱。 综合分析表明,920 ℃-120 MPa-4 h 条件下可获得较优的强-塑性匹配。