直接轧制变形量对Ti-B20-0.1B合金组织和性能的影响

黄立国，付大军，庄伟彬，高志玉（辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院，阜新 123000）

直接轧制变形量对Ti-B20-0.1B合金组织和性能的影响

黄立国，付大军，庄伟彬，高志玉
（辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院，阜新 123000）

研究直接轧制变形工艺对Ti-B20-0.1B合金组织和性能的影响。结果表明：加入少量硼可显著细化钛合金晶粒尺寸，提高合金的成形能力；Ti-B20-0.1B合金可不经过开坯锻造过程进行直接轧制，直接轧制使铸态组织中分布在晶界的TiB主要沿着轧制方向定向排列，定向排列的TiB晶须通过应力承载机制提高合金的拉伸强度。随着直接轧制变形量的增加，Ti-B20-0.1B合金中初生α相发生显著再结晶；经过两相区固溶及550℃时效处理后，直接轧制合金的力学性能显著提高。当压下率达到80%时，时效态Ti-B20-0.1B合金的抗拉强度达到1497.5 MPa，而伸长率为6.4%。

钛合金；直接轧制；晶粒细化；拉伸性能

Ti-B20合金是由西北有色金属研究院基于‘临界钼当量条件下的多元强化'原则开发的一种新型亚稳β钛合金［1］。该合金具有时效处理响应快、析出相分布均匀和高强度、高塑性的优点，有望应用于航空、机械、海洋和能源等工业领域。与其他结构材料（如钢铁材料和铝合金）相比，Ti-B20合金的导热系数较低，导致其铸锭的晶粒尺寸非常粗大，通常可达几毫米。如此粗大的晶粒尺寸会显著降低铸态合金的力学性能及其成形能力，通过一定手段细化钛合金的晶粒尺寸并改善其成形性能是材料工作者关注的研究课题。近些年一些研究发现［2-4］，在钛合金中添加少量硼可以显著细化铸锭的晶粒尺寸，晶粒细化有助于提高合金的力学性能［5］和改善合金的成形能力［6］。……