含铜三相钛合金的显微组织与力学性能

　　钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域，世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。

　　钛合金一般通过添加合金化元素来改善力学性能，合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：

　　①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素，有铝、碳等。

　　②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，有钼、铌、钒、铬、锰等。

　　③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。这些合金化元素对钛起到的都是固溶强化的作用，科研人员认为可以探索采用沉淀硬化技术来改善钛合金的强度，选择的合金化元素是铜（Cu）。

　　试验用合金为Ti-6Al-1.5V-2.5Cu（TAVC），并与常用钛合金Ti-6Al-4V（TAV）作比较。合金通过二次真空自耗熔炼，差热分析研究表明两个合金的β相转变温度范围在970～1005℃。因此在1100℃进行锻造加工，以破坏浇注过程中形成的枝晶组织。然后在915℃轧制成12mm板材。热处理制度为1010℃/2h/WC＋500℃/4（18、40、65）h/AC。研究结果如下：

　　通过真空自耗熔炼试制生产出一种新的含Cu钛合金Ti-6Al-1.5V-2.5Cu，并成功轧制成板材，该合金为Ti-6Al-4V的改进型合金；

　　由于添加了Cu，使铸态组织得到细化；

　　在相同热处理条件下，TAVC的屈服强度达到1059MPa，比TAV高出70MPa，但塑性有所下降；

　　时效后，通过TEM检测，TAVC显微组织中存在亚稳态的Ti-Cu沉淀物；

　　TAVC和TAV两合金在时效前后的加工硬化特性相类似。