铸棒经热等静压处理后的室温力学性能如表所示。
ZTC4/B/C/Y钛基复合材料室温力学性能
编号 | 热处理状态 | |||
抗拉强度/Mpa | 屈服强度/Mpa | 伸长率/% | 断面收缩率/% | |
ZTC4 | 815 | 780 | 7.5 | 13.0 |
825 | 770 | 8.5 | 15.0 | |
ZTC4-1 | 995 | 905 | 10.0 | 27.0 |
995 | 900 | 11.5 | 27.0 | |
ZTC4-2 | 1040 | 940 | 10.0 | 22.5 |
1050 | 945 | 9.5 | 21.0 | |
ZTC4-3 | 1307 | 1198 | 3.5 | 9.0 |
1301 | 1197 | 4.5 | 8.5 | |
ZTC4-4 | 974 | - | 2.5 | 5.5 |
995 | 3.0 | 6.0 | ||
ZTC4-5 | 1220 | 1120 | 7.0 | 13.0 |
1229 | 1125 | 6.0 | 12.0 | |
ZTC4-6 | 1240 | 1128 | 6.0 | 10.0 |
1224 | 1121 | 6.0 | 11.0 | |
由表可以看出，硼元素的添加明显提高强度和塑性，TC4铸棒的抗拉强度提高20%~30%,伸长率提高25%~30%。在ZTC4/0.5%B基础上添加0.5%C，ZTC4铸棒的抗拉强度大幅度提高，达到1300Mpa，提高了59%，塑性降低50%，C含量增加到3%进，ZTC铸棒的室温力学性能较差，呈脆性断裂。原因是C含量较高，TiC相颗粒的体积分数增大，脆硬的TiB相聚集在晶界处，抵消了晶粒细化的效果，限制合金的塑性[9]。ZTC4/0.5%B+0.5%C基础上添加0.1~0.15%Y，强度1 220~1 240Mpa，伸长率6%~7%，断面收缩10%~13%。综上所述，B元素对ZTC4合金铸棒的强度和塑性均有明显提高;微量C元素（＜0.5%）可以提高ZTC4合金铸棒的强度，但同时会使塑性下降;Y元素的添加，在ZTc4合金铸棒的塑性不降低很大的基础上，明显改善合金的强度，具有较好的强塑性匹配。
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南京宁博分析仪器有限公司
2015.11.06
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