声速法研究时效温度对Ti27Nb8Zr合金弹性性能影响

李 萍， 郝静燕， 赵 杰， 段洪涛

（大连理工大学材料科学与工程学院，辽宁大连 116024）

0 引 言

由于具有许多普通材料无法比拟的优良性质，钛合金在航空、生物和其他高科技领域得到普遍关注［1］.其中近β型钛合金以其良好的热处理强化效果、抗蠕变性能与成型性，唤起国内外学者对其进行研究与开发的热情［2］.

随着对近β型钛合金性能要求的提高，人们在合金的冶炼以及热处理工艺方法上不断进行摸索与研究.如将锻造温度从950℃升高到980℃，可以将Ti－Nb－Ta－Zr钛合金的抗拉强度提高约30%、塑性增加约12%、弹性模量提高约37%［3］；改变加工工艺，则可以使Ti－Zr－Sn－Mo－Nb（TLM）合金的强度和弹性模量降低约4.1%，而延伸率增加38%［4］.

Ti27Nb8Zr是具有我国独立知识产权的近β型钛合金.前期研究发现，热轧态的Ti27Nb8Zr合金在800℃固溶处理后，具有较好的塑性，但强度较低［5］.为了进一步提高合金的强度，将其在350～500℃（Δt＝50℃）进行时效处理.鉴于超声波在介质中的传播速度与介质特性及状态相关，本文进行“声速法无损评价时效温度对Ti27Nb8Zr弹性性能的影响”研究.应用超声水浸聚焦法并结合纵波掠入射方法测量超声波在时效样品中的传播速度；基于声波在各向同性、均匀固体介质中传播规律，推算时效样品的弹性性能指标；结合时效样品微结构转变，分析并讨论弹性性能指标的变化.

1 实 验

1.1 试样的制备

在真空自耗电弧炉中熔炼Ti27Nb8Zr合金，而后在感应炉中重熔，经热轧处理后将其空冷.鉴于热轧合金中存在的残余应力对合金的变形、稳定性和抗……