为了探索开发高强度钛合金油井管产品的可行性,开展了不同时效温度、时间的固溶时效热处理工艺试验,利用拉伸试验机、金相显微镜等对材料强韧性、塑性、显微组织变化情况进行检测分析,采用扫描电镜分析了-10℃下冲击断口微观形貌,研究了超高强状态下钛合金微观韧化机制.试验结果显示,经910℃固溶1 h后水冷,再540℃时效处理4 h后空冷,可使试验钛合金材料屈服强度大于1100 MPa,拉伸强度高达1360 MPa,延伸率最高14.5％,冲击功达到18～20 J,且可获得较好的强度、塑性和韧性的配合.研究表明,时效温度和时间对钛合金的强度和塑性影响明显,对韧性影响较小,其原因在于强度变化主要受钛合金β相基体上析出针状等次生α相的强化作用的影响,塑性降低则因初生α相球化或粗化及次生α相含量升高影响,韧性变化则源自微观韧化机制上的差异,即二次裂纹易于在次生α相形成,有韧窝的撕裂棱易于在局部粗化的初生α相形成.
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