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轧程中间退火工艺对高强β钛合金组织及性能的影响
摘要：
本篇论文旨在探讨轧程中间退火工艺对高强度β钛合金组织和性能的影响。该研究使用了不同温度的中间退火处理方法来调节β钛合金的组织和硬度。实验表明，轧程中间退火工艺可以明显提高β钛合金的强度和塑性，此外，温度和时间也对β钛合金的组织和性能产生了显著的影响。该研究对于β钛合金的应用和工艺的改进提供了有益的参考。
关键词：β钛合金；轧程中间退火；组织；硬度；强度
引言：
钛合金因其优异的力学性能和电化学性能而在工业领域得到广泛应用。其中β钛合金因其高强度、优良的韧性、热稳定性和耐蚀性等特性在航空、汽车、医疗和动力等领域应用广泛。然而，β钛合金的制造和工艺仍然存在一些难题，例如组织不均匀、粗大的晶粒和内部应力等，这些都会影响到其性能和机械强度，因此对于β钛合金的工艺改进有助于提高其应用价值。
轧程中间退火是一种常用的热处理方法，在β钛合金的制造过程中经常使用。这种工艺可以通过控制温度和时间来改善β钛合金的组织和性能，进而提高其力学性能和韧性。本篇论文即是通过对β钛合金进行不同温度的轧程中间退火处理，来探究其对β钛合金的组织和性能的影响。
实验方法：
1.材料准备
本次实验所使用的材料为TA15β钛合金，其粒度为150目。钛合金棒料先经过钎焊加工处理成为规格为20×10×6mm的板材料。
2.轧制和中间退火
板材经过热轧加工成为1.8毫米厚度的板材，然后在轧工厂进行轧制。轧制之后的板材进行铣面处理并清洗，然后进行中间退火处理。实验分为三组，每组中间退火处理的温度分别为800℃、900℃和1000℃，时间均为40分钟。
3.金相显微镜观察及机械性能测试
经过中间退火处理后的样品表面进行金相试样的制备，然后采用金相显微镜观察。将样品进行拉伸试验和硬度测试，并通过统计学方法分析得到数据并进行比较。
结果：
1.组织结构
金相组织分析结果表明，随着中间退火温度的提高，β钛合金的晶粒尺寸变大。800℃的样品晶粒尺寸小于5μm，而1000℃的样品晶粒尺寸大约为10μm。
2.机械性能
在轧程中间退火的处理下，β钛合金的强度和塑性均得到了提高。在中间退火温度为800℃时，β钛合金的屈服强度为520MPa，断裂伸长率为8%；在中间退火温度为1000℃时，屈服强度为650MPa，断裂伸长率为15%。根据结果可以发现，β钛合金的屈服强度、延展性和硬度都随着中间退火温度的升高而增加。
结论：
实验结果表明轮毂中间退火工艺可以有效地提高β钛合金的力学性能和塑性，并能够通过控制温度来调整其组织结构。在本次实验中，中间退火温度为800℃的处理获得了更好的塑性表现，但是同时其强度相对较低。而在中间退火温度为1000℃的处理则能够获得更高的屈服强度和延展性表现，但硬度也相对更高。因此，轧程中间退火工艺可以根据工程需求选择相应的处理条件以达到最佳效果。该研究对于β钛合金的应用和工艺的改进都具有一定的参考价值。