TC19钛合金是一种高铝含量的马氏体型α＋β两相热强钛合金，名义成分为Ti－6Al－2Sn－4Zr－6Mo，Kβ＝0.6，是在Ti－6242合金成分基础上提高β稳定元素Mo，β相稳定性较好，能更充分地发挥热处理强化效果，是一种高强度、高韧性钛合金，添加Sn和Zr增强了Mo的稳定特性，使该合金的相变行为变得十分缓慢。该合金的淬透深度可达76 mm，具有较好的综合性能［1，2］，但该合金锻态棒材由于组织不均匀，残余应力大，导致性能不稳定，本文通过研究不同固溶温度和时效温度对其显微组织及室温力学性能的影响，并对不同固溶冷却方式及时效时间下的组织和力学性能差异进行对比，以获得棒材强度及塑性最佳匹配的热处理工艺，为该合金的批量稳定生产提供一定的参考。

1 试验材料及方法

合金制备选用一级海绵钛，合金元素Al，Sn，Mo分别以铝豆、Ti－Sn、Al－Mo中间合金的形式加入，Zr以99.7%纯度锆屑加入。经混料，电极压制等过程后3次VAR熔炼，制备Φ220 mm铸锭，各合金元素及杂质元素含量见表1。将铸锭加热到1 150℃后在1 600 t快锻机开坯，再经3火次快锻及2火次精锻，得到Φ36 mm棒材。采用升温金相法测得Tβ为960±5℃，以此为基准制定了热处理方案见表2。热处理设备采用Ⅰ级精度箱式电阻炉，采用ZEISS Supra 55扫描电镜对固溶态及时效态的显微组织进行观察，采用INSTRON 5582万能材料试验机测定所取试样的力学性能。

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表1 TC19合金铸锭中合金元素及杂质元素含量 %

  

合金元素杂质元素（≤）元素Al Sn Zr Mo Fe C N H O GB／T3620.1－2007 5.5－6.5 1.8～2.2 3.6～4.4 5.5～6.5 0.25 0.05 0.05 0.012 5 0.15上部 6.18 2.06 4.05 5.78 0.047 0.017 0.008 2 0.001 0.116下部 6.13 2.00 4.00 5.66 0.048 0.013 0.006 7 0.001 0.129

 

表2 热处理试验方案

  

编号空冷A2 830℃ ×1 h，空冷 ＋570℃ ×4 h，空冷A3 830℃ ×1 h，空冷 ＋600℃ ×4 h，空冷B1 860℃ ×1 h，空冷 ＋540℃ ×4 h，空冷B1－WC 860℃×1 h，水冷 ＋540℃ ×4 h，空冷B1－8 h 860℃ ×1 h，空冷 ＋540℃ ×8 h，空冷B2 860℃ ×1 h，空冷 ＋570℃ ×4 h，空冷B3 860℃ ×1 h，空冷 ＋600℃ ×4 h，空冷C1 890℃ ×1 h，空冷 ＋540℃ ×4 h，空冷C2 890℃ ×1 h，空冷 ＋570℃ ×4 h，空冷C3 890℃×1 h，空冷＋600℃×4 h，ST＋A A1 830℃×1 h，空冷＋540℃×4 h，空冷

2 试验结果及讨论

2.1 固溶温度对显微组织及力学性能的影响

锻态TC19合金的显微组织为典型的α＋β两相组织（即变形拉长的初生α相＋β转变基体及次生α相），如图1a所示；经830℃、860℃和890℃保温1 h空冷固溶后的棒材显微组织如图1b、图1c、图1d所示。由于该合金含有较多的β稳定元素Mo，在两相区固溶时，β相的晶格转变阻力较大，发生了静态再结晶及α→β转变，其显微组织为初生α相、马氏体α′、α″以及亚稳态β相。随着固溶温度的升高，β相比例增加，冷却后，亚稳态β相含量相应地增加，而初生α相含量不断减少，且α晶粒尺寸略微减小，并呈球化趋势［3，4］。

  

图1 固溶温度对TC19钛合金显微组织的影响

 

a－锻态；b－830℃×1 h＋空冷；c－860℃×1 h＋空冷；d－890℃×1 h＋空冷

经表2中A2、B2、C2方案固溶＋时效处理后，TC19钛合金棒材强度和塑性的变化如图2所示，随固溶温度的升高，强度R m和R p0.2均不断增大，而塑性指标A和Z均呈现下降趋势，断面收缩率降幅明显，结合图1b～图1d，分析认为，TC19钛合金棒材在两相区固溶处理后，随固溶温度的升高，β相的比例增加，快速冷却后，显微组织中的亚稳态β相的相对含量就多，当成分为临界浓度时，快速冷却获得最多的亚稳态β相，时效处理后，强化效果最好。

  

图2 固溶温度对TC19棒材力学性能的影响

2.2 时效温度对显微组织及力学性能的影响

经表2中B1及B1－8 h固溶时效后的力学性能差异如图8所示，经8 h时效后的试样，其强度R m、R p0.2有小幅度提高；塑性A、Z降幅较大；可能的原因有：时效温度较低时，延长时效时间，亚稳态β相的分解更充分，起强化作用的弥散α相含量增加；也可能是有脆性化合物析出，随着时效时间的延长，析出数量增加，导致强度增加，塑性降低［7］。

经540℃×4 h，AC时效处理后，其力学性能的对比结果如图6所示。经水冷处理后的试样，其抗拉强度显著提高，由1 358 MPa提高到1 438 MPa，断面收缩率由39%下降至27%，降幅较大；屈服强度升高，伸长率下降，但升降幅度均较小。

  

图3 时效温度对TC19棒材显微组织的影响

 

a－540℃×4 h；b－570℃×4 h；c－600℃×4 h

  

图4 时效温度对TC19棒材强度和塑性的影响

2.3 不同固溶冷却方式时显微组织及力学性能比较

经表2中B1、B1－WC两种固溶冷却方式处理后，其显微组织差异如图5所示，水冷条件下，更多的亚稳态β相基体被保留，初生α相含量较空冷时更少，但等轴化程度更高，α晶粒尺寸更均匀细小。

  

图5 固溶后不同冷却速度时的显微组织对比

 

a－860℃×1 h＋空冷；b－860℃×1 h＋水冷

TC19棒材经表2中 B1、B2、B3方案处理后，不同时效温度对TC19钛合金棒材强度和塑性的影响如图4所示。随着时效温度的升高，强度R m和R p0.2先升高后降低，塑性指标A和Z均呈现上升趋势，但伸长率上升幅度较小。TC19钛合金在时效过程中，亚稳态β相和马氏体相发生分解，得到弥散的α相和残留β相，如图3所示，温度较低时，析出物颗粒尺寸细小而分散度大，此时合金的强度较高塑性较低。当时效温度升高至570℃，析出相尺寸有所长大，但程度较小，此时综合性能达到最佳。时效温度继续升高，析出相逐渐长大、球化程度增加，弥散强化效果减弱，塑性逐步提高。

1.时效温度一定时，随固溶温度的升高，强度R m、R p0.2提高，伸长率和断面收缩率减小；固溶温度一定时，随时效温度的升高，强度R m、R p0.2先有所升高，之后大幅下降，伸长率和断面收缩率增大。

  

图6 固溶后不同冷却速度时力学性能的对比

2.4 不同时效时间时显微组织及力学性能比较

图7 为表2中B1及B1－8 h固溶时效后的显微组织，对比可知，延长时效时间，α相粒子等轴化程度增加，尺寸略有增大，弥散在β基体中的针状次生α相增多，且略有粗化。

  

图7 不同时效时间时显微组织对比

固溶＋时效处理后，其显微组织为分布在β相基体间的球状初生α及弥散在β相中的细小α析出相，这是因为在时效过程中，固溶时得到的亚稳β相及马氏体相发生分解，得到弥散的次生α相和残留β相。转变过程比较复杂，但最终产物为α＋β相［5，6］。经表2中B1、B2、B3热处理方案处理后，不同时效温度对其显微组织的影响如图3所示，随着时效温度的升高，组织中初生α相含量变化较小，但析出的次生α相明显增加，针状组织长大变粗，晶界处与初生α相产生较大程度的聚集［7］。

  

图8 不同时效时间时力学性能对比

3 结 论

1.3.3 撰写报告 两班学生均在实验结束后撰写实验报告，对本次实验的实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项、结果分析等进行总结，重点突出实验中遇到的问题及解决办法，讨论分析实验结果。

在《爱莲说》这个舞蹈作品当中，着重突出了中国古典舞“圆”的主要特点，依照圆的弧形运动路线，这个特点也正与莲的圆形形象相吻合。此舞蹈作品在刚柔相济方面，讲究“刚柔动静统一，阴与柔完美结合”，在行云流水般的柔美动作中穿插“亮相”，把莲的特点与女子气质互结合，使我们在现实与仙境中穿梭，陶醉在这虚与实中，似梦中美好也似现实中清澈。给观众一种自己体会的过程，让观众也仿佛自在其中回味无穷，无论是表演者还是欣赏者都沉浸在这个境界当中不能自拔，久久不能忘却。

2.固溶后冷却速度较快及延长时效处理时间时，试样均呈现出强度提高，塑性下降的规律。

3.热处理工艺为860℃×1 h，空冷＋570℃×4 h，空冷时，棒材强度与塑性达到最佳匹配。此时的R m、R p0.2分别达到1 365 MPa和1 270 MPa，伸长率和断面收缩率分别为14%和44%。

2017年，IPO审核加速带动了创投基金的募集、投资和退出，政府引导基金的进一步扩容引导了社会资金更多地流进创投基金和实体经济，港股、美股的窗口期为具有国际视野的创投基金带来更大的机会，整个中国创投行业呈现出良好的发展态势。无疑，创投行业的快速发展，已经成为破解中小企业“融资难”问题、加快金融供给侧改革的重要手段。

参考文献：

［1］ 黄伯云，李成功，石力开，等.中国材料工程大典（第4卷）［M］.北京：化学工业出版社，2005.626－630.

［2］ 朱宝辉，赵洪章，沈立华，等.TC19钛合金棒材的研制［J］.钛工业进展，2012，29（3）：26－28.

［3］ 陈睿博，朱宝辉，赵洪章，等.Ti－662钛合金热处理工艺［J］.金属热处理，2013，38（3）：97－99.

［4］ 雷锦文，田云，赖运金，等.固溶温度对Ti6246钛合金组织与性能的影响［J］.金属热处理，2015，40（3）：133－135

［5］ Baolisuowo E A（陈石卿译）.钛合金金相学［M］.北京：国防工业出版社，1986.

［6］ 吴崇周.固溶时效热处理对TC16钛合金组织和性能的影响［J］.金属学报，2002，38（Z1）：97－100.

［7］ 贾蔚菊，曾卫东，张尧武，等.热处理对 Ti60合金组织及性能的影响［J］.中国有色金属学报，2010，20（11）：2 136－2 141.