• 二次退火對螺旋式聲測管組織及性能的影響

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    螺旋式聲測管具有優異的性能,例如:比強度高、耐高溫、耐蝕、無磁性、生物相容性好等,因而廣泛應用于醫療、航空、航天、海洋工程等重要領域。螺旋式聲測管板作為常用的鈦材大多通過熱軋法制備,軋制參數的選擇對鈦材表面質量以及組織性能非常重要,所以螺旋式聲測管的高溫力學變形行為受到普遍關注。
    由于工業螺旋式聲測管室溫下的組織為密排六方結構,其變形主要以柱面滑移為主,并且常誘發孿生,在冷變形過程中有產生裂紋的傾向,所以大多數情況下冷軋螺旋式聲測管帶需要經過退火處理才能使用。目前國內外對冷軋螺旋式聲測管的研究較多,但其主要集中在再結晶初始階段的晶粒尺寸變化和初始結構的形成上,而有關二次退火對螺旋式聲測管微觀組織和力學性能的影響卻未見報道??蒲腥藛T以退火態(650℃退火8h)冷軋螺旋式聲測管TA1為研究對象,研究了二次退火對退火態冷軋螺旋式聲測管微觀組織和抗拉強度、屈服強度、斷后延伸率等力學行為的影響,揭示二次退火對工業螺旋式聲測管生產和加工的重要意義。
    試驗材料為0.5mm規格TA1冷軋螺旋式聲測管,并且已經在氬氣保護氣氛中進行了650℃×8h的退火處理,主要化學成分(質量分數,%):Ti98.99,Fe0.20,C0.08,N0.03,H0.015,O0.18。根據國標GB/T228.1-2010選用標距尺寸為0.5mm×12.5mm×50mm的拉伸試樣,試樣使用電火花切割機加工而成,試樣長度方向沿材料的軋制方向。將電火花切割產生的余料制成金相試樣。使用電阻爐對拉伸試樣進行二次退火,退火溫度分別為550、590、630、670、710℃,保溫時間分別為5、30、60min。為了減少加熱過程和冷卻過程對材料的影響,待爐溫上升到設定溫度后再放入試樣,保溫一段時間后取出試樣空冷至室溫。使用AG-IS10KN力學試驗機對拉伸試樣進行室溫拉伸試驗,采用光學顯微鏡對試樣進行金相觀察。試驗結果表明:
    (1)對退火態冷軋螺旋式聲測管TA1進行二次退火,微觀組織的變化主要體現在孿晶數量的增加,晶粒尺度變化不明顯。
    (2)低于650℃的二次退火處理,其屈服強度和抗拉強度基本不變;高于650℃的二次退火引起螺旋式聲測管屈服強度明顯下降;710℃二次退火30min的工藝條件可以改善螺旋式聲測管帶的加工性能。
    (3)在試驗溫度范圍內,隨著二次退火溫度升高延伸率呈現增加的趨勢;而在710℃退火60min會使螺旋式聲測管帶塑性下降,材料性能惡化。
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