弹簧用新型复合结构Ti-V-Al-Cu-Ni合金的组织与性能

　　钛合金由于具有较高的回弹模量、比强度以及优异的耐腐蚀性能,与钢材相比,更加适合作为弹簧材料。而在众多的钛合金中,具有较低杨氏模量的高强度β钛合金是最佳的候选材料。然而,钛合金应用于弹簧应用领域时往往需要通过热机械处理来获得优越的力学性能,这样会增加生产成本。研究发现,由β相以及纳米/超细金属间化合物组成的复合结构的钛合金在铸态即表现出了较高的强度和较低的杨氏模量,例如Ti-Nb-Cu-Ni-Al系合金。而通过控制金属间化合物的尺寸及分布可以使Ti-Nb-Cu-Ni-Al系合金在拥有高强度的同时获得更好的拉伸塑性。Okulov等人研究了Ti66V13Cu8Ni6.8Al6.2(合金A)、Ti68.8V13.6Cu6Ni5.1Al6.5(合金B)和Ti71.8V14.1-Cu4Ni3.4Al6.7(合金C)3种合金,它们均是由Ti-Nb-Cu-Ni-Al系合金衍生而来,并以V元素替代Nb元素来提高其比强度(V元素较Nb元素更轻)。合金铸锭的熔炼主要分为两步:首先将纯Ti及纯V通过电弧熔炼制备成Ti80.3V19.7二元中间合金;接着再将其他元素的纯金属。