添加Y元素对Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo合金组织和力学性能的影响

2024-10-30 13:45:38 作者：材料开发与应用来源：材料开发与应用分享至：

论文导读

《材料开发与应用》第39卷第4期

添加Y元素对Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo合金组织和力学性能的影响

李汉¹, 刘凤竹¹, 崔云峰², 李士凯¹, 王文焱², 谢敬佩², 黄文君², 刁晓刚³

（1.中国船舶集团有限公司第七二五研究所, 河南洛阳 471023; 2.河南科技大学材料科学与工程学院, 河南洛阳 471000; 3.中信重工洛阳重铸铁业有限责任公司, 河南洛阳 471000）

摘要：通过 OM、SEM、XRD和TEM对热处理态Ti-6A1-4V-2Cr-1.5Mo-xY（x=0.1，0.5，1.0，1.5，质量分数）合金的组织和力学性能进行分析，发现添加稀土Y元素后，合金的组织得到了明显的细化，产生的稀土氧化物Y₂O₃弥散分布在基体中；且当Y元素的添加量为0.5%时，合金的强度、硬度和伸长率最好，性能最优。对热处理态的Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-0.5Y进行分析，发现析出相Y₂O₃与基体α-Ti之间的错配度为0.141 3，属于半共格界面。

关键词：Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo合金; 稀土Y元素; 力学性能; 形核过程

文中主要图表

（序号为文中序号）

图1 Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-xY合金的显微组织

图2 Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-xY合金的力学性能

图3 Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-0.5Y合金的XRD图谱

图4 Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo和Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-0.5Y合金的SEM组织形貌

图5 Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-0.5Y合金的析出相及衍射花样

图6 Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-0.5Y合金析出相与基体的高分辨电子像

总结与展望

（1）通过对固溶时效处理后Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-xY（x=0.1, 0.5, 1.0, 1.5）合金的组织性能进行研究,发现合金的力学性能随Y元素含量的增加呈先升高后降低的变化趋势。在Y元素含量为0.5%时，合金的抗拉强度、维氏硬度和伸长率最高，所以Y元素的最佳添加量为0.5%。

（3）添加稀土Y元素后，合金的组织得到了明显的细化，主要原因是生成了Y₂O₃，Y₂O₃弥散分布在基体中，不仅能细化晶粒，还能强化基体。

（3）通过透射电镜对析出物的形貌进行观察，计算错配度为0.141 3,所以稀土氧化物Y₂O₃与基体α-Ti之间存在平行界面，属于半共格结构。

本文引用格式

李汉, 刘凤竹, 崔云峰, 等. 添加Y元素对Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo合金组织和力学性能的影响[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(4): 38-44+75.

LI H, LIU F Z, CUI Y F, et al. Effect of Y element on microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo alloy[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(4): 38-44+75.