喷丸工艺对TC4钛合金梯度纳米晶结构的作用规律

摘要：

目的 通过改变喷丸的压力或时间,在钛合金表面制备出剧烈塑性变形(SPD)层较厚、硬度较高的梯度纳米晶结构.方法 改变喷丸压力(0.3～0.6 MPa)或喷丸时间(15～60 min),调控TC4钛合金表面梯度纳米晶结构的变形层厚度和纳米晶晶粒尺寸.利用金相显微镜观察塑性变形层截面的组织形貌,通过X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)确定喷丸表面纳米晶的晶粒尺寸,通过显微硬度计对塑性变形层的截面硬度进行研究.结果 一定喷丸压力(0.6 MPa)下,SPD层和总变形层厚度分别在喷丸25、30 min时达到饱和值78μm和143μm.一定喷丸时间(25 min)下,SPD层和总变形层的厚度随喷丸压力的增加而增厚,在0.4 MPa时达到饱和,分别为78μm和120μm.当SPD层厚度进入饱和阶段后,表层晶粒大小和硬度强化程度都趋于稳定;在0.6 MPa下,当表面α相细化至稳定阶段时,晶粒尺寸为30～90 nm,表面硬度提高约30％.结论 喷丸SPD层及总变形层的厚度随喷丸时间的延长或喷丸压力的增大而增厚,当SPD层厚度趋于饱和后,表面晶粒尺寸和硬度强化程度都已饱和.

关键词：TC4钛合金、梯度纳米结构、喷丸工艺、喷丸压力、喷丸时间

所属期刊栏目：49

分类号：TG668

资助基金：国家自然科学基金项目51871099

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：214-221