Cr 含量對Ti5Mo5V3Al-xCr 系合金組織及性能的影響

崔雪飛， 米緒軍， 惠松驍， 魏衍廣， 羅 崢， 陶海明

(1.北京有色金屬研究總院粉末冶金及特種材料研究所，北京 100088；2.北京有色金屬研究總院有色金屬材料制備加工國家重點實驗室，北京 100088)

Cr 含量對Ti5Mo5V3Al-xCr 系合金組織及性能的影響

崔雪飛1， 米緒軍2， 惠松驍2， 魏衍廣1， 羅 崢1， 陶海明1

(1.北京有色金屬研究總院粉末冶金及特種材料研究所，北京 100088；2.北京有色金屬研究總院有色金屬材料制備加工國家重點實驗室，北京 100088)

對Ti5Mo5V3Al-xCr(x=1.0, 3.0, 5.0, 7.0, 9.0)系五種合金分別在β單相區(qū)和(α+β)兩相區(qū)固溶水淬處理后，并在同一溫度時效后的力學(xué)性能進行了研究。結(jié)果顯示，合金的時效強度隨著Cr含量的增加而逐漸降低。通過掃描電鏡SEM及XRD等分析測試手段，詳細分析了五種合金在各種熱處理狀態(tài)下的相構(gòu)成、相含量、尺寸形貌等微觀因素與宏觀力學(xué)性能之間的相關(guān)性。結(jié)果顯示Ti5Mo5V3Al-xCr系合金的強化機制主要是由于時效過程中析出的αs相造成的。合金強化效應(yīng)的大小則與αs相析出的數(shù)量、尺寸密切相關(guān)，而αs相的析出機制主要由Cr元素在合金系中的含量所決定。

Ti5Mo5V3Al-xCr合金；Cr含量；αs相；時效強化

β鈦合金除了具有一般鈦合金的特點，如比強度高、耐蝕性好、無磁等，本身還具有一些特殊的優(yōu)點。良好的強韌配合和冷熱加工性能使其成為一類重要的結(jié)構(gòu)材料，尤其在航空航天等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用[1～6]。在β鈦合金的研究中，組織結(jié)構(gòu)及相變對高強高韌性能的影響一直是研究的熱點[7～10]。Ti5Mo5V3Al-xCr(x=1.0～9.0)鈦合金是近年來新研制的一系列高強高韌鈦合金，改變合金中的Cr含量，合金能夠呈現(xiàn)不同的性能特點[11], 但整體上該系列合金均具有優(yōu)良的強韌性能結(jié)合，同時冷熱加工性能好，淬透性高。該系列合金部分含Cr合金作為結(jié)構(gòu)件已得到成功應(yīng)用，其中Ti5Mo5V3Al-8Cr合金(國標牌號TB2)呈現(xiàn)出優(yōu)異的冷軋性能，作為冷軋板材已批量應(yīng)用于航天領(lǐng)域[11]；Ti5Mo5V3Al-2Cr合金(國標牌號TB10)則呈現(xiàn)出了優(yōu)異的熱鍛性能，具有制作大型高強鍛件的潛力，作為結(jié)構(gòu)件已成功應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域[12]。盡管已有對TB2和TB10合金組織性能方面的研究[13～14]，但是對于這一系列不同Cr含量合金，針對由于Cr含量的變化引起合金系組織結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律及其對合金性能的影響機制等相關(guān)方面的研究還很欠缺。

因此本研究在較寬Cr元素含量(1%～9%)(質(zhì)量分數(shù)，下同)范圍內(nèi)選取Cr含量分別為1%，3%，5%，7%和9%五種Ti5Mo5V3Al-xCr系合金為研究對象，采用在各合金相變點上即β相單相區(qū)和相變點下即(α+β)兩相區(qū)的兩種固溶處理方式并在相同溫度時效的熱處理工藝進行處理，通過力學(xué)性能和組織結(jié)構(gòu)的相關(guān)性來闡明Cr含量對合金系的性能及組織結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，揭示Cr含量對Ti5Mo5V3Al-xCr系合金性能的影響機制。

1 實驗材料及方法

實驗需用的5種合金均經(jīng)過2次真空自耗電弧爐熔煉成直徑為70mm(重5kg)的鑄錠，在β相區(qū)進行鐓拔開坯后，在(α+β)相區(qū)經(jīng)熱軋獲得直徑為12.5mm的棒材。各合金的化學(xué)成分經(jīng)測量列于表1。

采用金相法測得五種合金(以下簡稱1Cr，3Cr，5Cr，7Cr及9Cr合金)的(α+β)→β相變點分別為862℃，822℃，787℃，757℃ 和 717℃。依據(jù)相變點采取β單相區(qū)(相變點上20℃)和(α+β)兩相區(qū)(相變點下30℃)兩種方式固溶處理，并在同一溫度下時效強化的熱處理制度，具體熱處理工藝參數(shù)如表2所示。

五種不同Cr含量合金的試樣按照表2工藝熱處理后通過AG-250KNIS電子萬能試驗機測試室溫力學(xué)性能。于拉伸試樣本體切取試樣經(jīng)過打磨、拋光和腐蝕后通過JSM-7001F場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察不同熱處理狀態(tài)下合金的顯微組織結(jié)構(gòu)，并運用APB-10 型X射線衍射儀分析不同熱處理狀態(tài)下合金的相含量。拋光液成分為三氧化鉻(CrO3)、氧化鐵(Fe2O3)和水。腐蝕液成分為氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和水。

表1 Ti5Mo5V3Al-xCr(x=1.0，3.0，5.0，7.0，9.0)合金化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù)/%)

表2 不同Cr含量合金的熱處理工藝參數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同Cr含量合金的室溫力學(xué)性能

不同Cr含量合金經(jīng)單相區(qū)及兩相區(qū)固溶水淬并于520℃時效后的力學(xué)性能繪于圖1及圖2中。在單相區(qū)固溶狀態(tài)(ST)下，五種合金的抗拉強度Rm介于880～965MPa之間，差別較小。由于1Cr合金中應(yīng)力誘發(fā)馬氏體(圖2)的生成導(dǎo)致了屈服強度Rp0.2的急劇下降，1Cr合金出現(xiàn)了明顯的低屈服點，而其它合金均沒有發(fā)現(xiàn)馬氏體的生成，呈現(xiàn)單一β相組織。各合金在單相區(qū)固溶狀態(tài)下的延伸率A和斷面收縮率Z均保持了較高水平。整體上，Cr含量的變化對合金單相區(qū)固溶態(tài)的性能影響較小。單相區(qū)固溶時效狀態(tài)(STA)下，1Cr和3Cr合金獲得了最高的強度水平(≥1500MPa)，但塑性極差，延伸率A值接近于零。 5Cr與7Cr合金則獲得了強度和塑性性能的較好匹配，其Rm值≥1350MPa,A值≥9.0%，9Cr合金的抗拉強度最低，但有最高的塑性指標。整體上，時效后合金強度隨Cr含量的增加而下降，表明合金在時效階段的強化能力隨著Cr含量的增加而降低。

兩相區(qū)固溶狀態(tài)(ST)下，五種不同Cr含量合金的抗拉強度Rm值介于912～986MPa，屈服強度RP0.2值介于896～975MPa，1Cr合金不再出現(xiàn)低屈服強度的現(xiàn)象。延伸率A值在13.0%～23.5%之間，Z值在35%～58%，均隨Cr含量的增加而增加，這表明合金系中Cr含量的增加對于兩相區(qū)固溶狀態(tài)下的塑性性能有益。兩相區(qū)固溶時效狀態(tài)(STA)下,Rm與RP0.2均呈現(xiàn)明顯的增加，增加幅度介于100～450MPa之間，合金在兩相區(qū)固溶處理后的時效強化能力與合金在單相區(qū)固溶處理后時效的趨勢一致，都隨著合金系中Cr含量的增加而下降, 而塑性指標A，Z值隨Cr含量的增加而增加。

圖1 不同Cr含量合金的固溶態(tài)和時效態(tài)力學(xué)性能對比 (a)β單相區(qū)固溶； (b)(α+β)兩相區(qū)固溶Fig.1 Comparison of mechanical properties of different Cr content alloys in solution state and aging state (a)solution in β phase region;(b)solution in (α+β) phase region

圖2 1Cr合金經(jīng)β單相區(qū)固溶水淬后的組織Fig.2 Microstructures of 1Cr alloy after β phase solution treatment

為了進一步評價不同Cr含量合金的時效強化能力及強塑性匹配水平，以各合金時效后強度的增加率ΔRm/Rm與延伸率的減少率ΔA/A之間的數(shù)據(jù)對比作為衡量指標。ΔRm/Rm值通過ΔRm/Rm=(Rm(STA)～Rm(ST))/Rm(ST)來計算，其數(shù)值越高表明強化效應(yīng)越明顯；ΔA/A值通過ΔA/A=(Am(ST)-Am(STA))/Am(ST)來計算，數(shù)值越高表明材料經(jīng)強化后的塑性性能下降越明顯。各合金在不同相區(qū)固溶并時效后強度的增加率ΔRm/Rm與延伸率的減少率ΔA/A如圖3所示。

圖3 不同Cr含量合金的ΔRm/Rm和ΔA/A值Fig.3 The proportion of increased Rm and decreased A of different Cr content alloys

可以看出，合金在β單相區(qū)固溶時效后強度的增加率比在(α+β)兩相區(qū)固溶時效后強度的增加率明顯大，表明β相區(qū)的固溶處理對合金在時效階段的強化效應(yīng)有更大的貢獻。隨著Cr含量的增加，無論在單相區(qū)還是在兩相區(qū)固溶時效后強度的增加率均下降，表明合金的時效強化能力隨著Cr含量的增加在不斷下降。合金在不同相區(qū)固溶時效后強度的增加率顯示，3Cr合金的強化能力最高，但3Cr合金塑性性能下降的比率也較高。與強度的增加率相似，合金在β單相區(qū)固溶時效后的延伸率降低的比例比合金在(α+β)兩相區(qū)固溶經(jīng)時效后延伸率降低的比例要高得多，且合金延伸率下降的比例也隨著Cr含量的增加而減少。綜合來看，合金在不同相區(qū)固溶時效處理后強度的增加率和延伸率的減少率差別較大，盡管強度的增加是以塑性的降低為代價的，但如果強度增加和塑性降低的比例差距過大，比如強度過高、塑性差，或塑性好、強度低，這都不是最優(yōu)化的強塑性能組合。圖中5Cr合金無論在單相區(qū)還是在兩相區(qū)固溶經(jīng)時效后強度的增加率和延伸率的降低率最為接近(50%左右)。其在單相區(qū)(Rm: 1396MPa，A: 9.0%)和兩相區(qū)(Rm:1368MPa，A:10.5%)的強塑性能在五種合金中是匹配較好的。

2.2 不同Cr含量合金的顯微組織

圖4為合金在β相單相區(qū)固溶水淬后經(jīng)520℃/8h時效后的顯微組織。1Cr合金時效態(tài)組織(圖4a)與固溶態(tài)組織 (圖2) 相比已完全看不到馬氏體相，說明在時效階段馬氏體相發(fā)生了分解，分解后的組織主要由彌散分布的細小的次生α相(αs)和β相時效組織組成。3Cr合金的時效組織(圖4b)與1Cr相似，可以認為由于時效過程中αs相形核量大且分布彌散，造成αs相長大空間有限，因此αs相在1Cr和3Cr合金中的形態(tài)非常細小而且分布密集。5Cr合金時效態(tài) (圖4c) 析出的αs相為細小的針狀形貌，尺寸均勻，兩兩相交成近似70°夾角而且排列較為有序。這種組織結(jié)構(gòu)的形成方式可以理解為αs相在晶粒內(nèi)部形核后的長大過程中受到其它αs相的阻礙后停止長大并沿平行于障礙αs相的方向繼續(xù)生長直到遇到下一個障礙αs相?？赡苡捎?Cr合金時效過程中αs相的形核率比較均勻且長大空間適宜，因此形成了析出αs相的有序排列。7Cr合金中(圖4d)αs相擇優(yōu)在晶界處一側(cè)與晶界呈一定取向析出并長大；在晶粒內(nèi)部則表現(xiàn)為彌散析出的特征。9Cr合金的時效組織表現(xiàn)為αs相在晶界及晶粒內(nèi)部的不均勻及無序析出(圖4e)。伴隨著Cr含量的變化，合金時效過程中析出的αs相的形貌、尺寸、數(shù)量及排列方式呈現(xiàn)不同的特征，顯然這對合金力學(xué)性能的影響也是不同的。

圖4 不同Cr含量合金經(jīng)β相單相區(qū)固溶并經(jīng)520℃時效處理后的組織Fig.4 Microstructures of different Cr content alloys after solution treatment in βphase region and aging treatment in 520℃ (a)1Cr;(b)3Cr;(c)5Cr;(d)7Cr;(e)9Cr

通過XRD對上述合金時效態(tài)下的αs相含量進行了測量，并運用Image-Pro Plus 6.0軟件對各合金中αs相層片平均厚度進行了半定量計算。αs相含量及αs相片層厚度對各合金時效強化性能的影響如表3所示。由表可以看出與合金抗拉強度隨著Cr含量增加而降低的趨勢相同，合金時效析出相αs相的析出數(shù)量也隨著Cr含量的增加不斷減少，而對應(yīng)αs析出相的片層厚度則不斷增加。這表明時效過程中αs相的析出是造成合金強化的主要因素，其析出量越多，尺寸越小，強化作用越明顯。而合金在時效過程中αs相的析出數(shù)量及析出形貌主要受到Ti5Mo5V3Al-xCr合金系中Cr元素含量的影響，Cr含量越低強化能力越高。

表3 β單相區(qū)固溶并經(jīng)520℃時效狀態(tài)下時效αs相對合金強度的影響

相比于合金在β單相區(qū)固溶呈現(xiàn)單一的β相組織(除1Cr合金外)，合金在(α+β)兩相區(qū)固溶后的組織有所不同。如圖6所示，1Cr合金在(α+β)兩相區(qū)固溶后的組織(圖6a)為由橢球狀和長條狀兩種形貌組成的初生α相(αp)在β基體上彌散分布的結(jié)構(gòu)，其中αp相形貌以橢球狀居多。隨著Cr含量的增加，初生α相主要以長條狀沿原始晶粒晶界及晶粒內(nèi)處生成，部分長條狀αp相首尾相連形成新的晶界，少量橢球狀αp相在晶粒內(nèi)部彌散分布(圖6b～e)。整體上，Ti5Mo5V3Al-xCr系合金在(α+β)兩相區(qū)固溶后的組織均呈現(xiàn)初生αp相與β相基體的混合組織。差別在于隨著Cr元素的增加，αp相的形貌、含量及分布方式有所不同。

圖7為五種不同Cr含量合金經(jīng)(α+β)兩相區(qū)固溶后并在520℃時效后的顯微組織。與固溶態(tài)組織相比(圖6)，合金的時效組織保留了固溶組織中的初生αp相，原有β相基體大量分解為了次生αs相和β相時效組織。次生αs相在時效過程中的析出密度及生成尺寸隨Cr含量的增加相應(yīng)減少和增加。從合金的時效組織可以看出在初生αp相相界及原始晶界處能看到亮色的無析出物區(qū)域，表明次生αs相傾向于遠離初生αp相相界及原始晶界處形核長大。由于合金在兩相區(qū)固溶時形成的初生αp相消耗了系統(tǒng)的能量，在時效階段無法為αs相的析出繼續(xù)提供足夠的驅(qū)動力從而造成了αp相界以及由αp相占據(jù)的晶界周圍無析出物區(qū)的形成。隨著Cr含量的增加，αs相析出的密度不斷降低，αs相形貌越來越粗大，無析出物區(qū)域也在不斷增多。

圖6 不同Cr含量合金經(jīng)(α+β)兩相區(qū)固溶后的組織Fig.6 Microstructures of different Cr content alloys after solution treatment in (α+β) phase region (a)1Cr;(b)3Cr;(c)5Cr;(d)7Cr;(e)9Cr

圖7 不同Cr含量合金經(jīng)(α+β)相兩相區(qū)固溶并經(jīng)520℃時效處理后的組織Fig.7 Microstructures of different Cr content alloys after solution treatment in (α+β) phase region and aging treatment in 520℃ (a)1Cr;(b)3Cr;(c)5Cr;(d)7Cr;(e)9Cr

通過XRD對上述熱處理狀態(tài)的五種不同Cr含量合金時效態(tài)的αp及αs相含量進行了測量，并運用Image-Pro Plus 6.0軟件對各合金中αs相層片平均厚度尺寸進行了測量。其對各合金時效強化性能的影響如表4所示，與合金經(jīng)單相區(qū)固溶后的時效強化效應(yīng)相似(表3)，隨著Cr含量的增加，時效αs相的含量不斷減少，由此造成合金的抗拉強度不斷降低，同時對應(yīng)αs相的片層厚度在不斷增加。這表明在該時效過程中αs相含量及尺寸仍然是強化基體的主要因素，其含量越多，尺寸越小，強化作用越明顯。由表可以看出五種合金的αp相含量差別不大，與基體的強化效果并無明顯對應(yīng)關(guān)系，由于αp相是合金在(α+β)兩相區(qū)固溶過程中產(chǎn)生的，其在后續(xù)的時效過程中仍保持穩(wěn)定，相當于在時效過程中保留了部分軟態(tài)組織，因此在一定程度上降低了合金在時效過程中的強化效應(yīng),也可以理解為初生αp相對合金的塑性性能有益。

表4 (α+β)兩相區(qū)固溶并經(jīng)520℃時效狀態(tài)下α相對合金強度的影響

2.3 Cr含量對合金性能的影響

由上述力學(xué)性能結(jié)合不同狀態(tài)下的微觀組織分析結(jié)果可知，引起合金強度的增加主要是由于合金在時效過程中析出的αs相造成的，且αs相析出的形貌和尺寸都與合金中Cr含量的多少有關(guān)。Cr元素作為鈦合金中的添加元素必將帶入其本身所具有的物理特性，Cr元素屬于共析型穩(wěn)定β相強化元素，Cr元素依據(jù)其添加數(shù)量可以不同程度地將β相穩(wěn)定至室溫[15]。通過計算Ti5Mo5V3Al-xCr系五種不同Cr含量合金的β相條件穩(wěn)定系數(shù)Kβ，按Cr含量由小到大分別為0.98，1.26，1.55，1.83，2.12，這表明合金系中隨著加入的Cr元素數(shù)量的增多，合金穩(wěn)定β相的能力在不斷增加。由于當Kβ=1時為合金淬火穩(wěn)定β相所需的β穩(wěn)定元素含量的最小臨界系數(shù)[16]，據(jù)此，本文研究的五種合金(除1Cr合金)外均可在單相區(qū)固溶淬火將β相保留至室溫形成單一β相組織。1Cr合金的Kβ系數(shù)接近臨界系數(shù)，從β相區(qū)固溶淬火冷卻時，會經(jīng)過馬氏體Ms轉(zhuǎn)變開始溫度，因此其室溫組織含有淬火馬氏體組織[15]。無論在單相區(qū)還是在兩相區(qū)固溶淬火保留至室溫的β相都為非穩(wěn)定β相，其在高溫等溫時效階段會發(fā)生分解[17]。對于本文合金來講，Cr含量的增加使得合金穩(wěn)定β相的能力增加，從而造成等溫時效階段可分解的β相體積分數(shù)減少，相應(yīng)造成了αs相析出數(shù)量的減少從而導(dǎo)致了合金強化效應(yīng)的下降。由于等溫時效階段αs相的形成也是一個形核長大的過程，具有較低Cr含量合金由于其含有的可分解β相體積分數(shù)較多，相應(yīng)αs相形核率較高，在長大過程中αs相受長大空間所限，尺寸較小。因此具有高強化效應(yīng)的合金的組織結(jié)構(gòu)均呈現(xiàn)強化相αs相析出量大且尺寸細小的特點。總之，對Ti5Mo5V3Al-xCr系合金來講，Cr含量的變化對合金的組織形貌、組織結(jié)構(gòu)及由此而造成的強化效應(yīng)具有重要影響。

同時，Cr含量的增加造成Ti5Mo5V3Al-xCr系合金穩(wěn)定β相能力的增加對于改善其冷變形性能是有積極意義的。依據(jù)金屬塑性變形的容易程度按照密排六方、體心立方到面心立方由難至易的特點[15]，基于鈦合金的組織主要由α相和β相組成，且β相具有體心立方結(jié)構(gòu)，而α相是密排六方結(jié)構(gòu)，因此β相比α相易于塑性變形。另外，Cr含量較高的合金更容易將單一β相保留至室溫，單一的相結(jié)構(gòu)對于合金在冷塑性變形過程中的應(yīng)變協(xié)調(diào)更有利，而低Cr合金則由于其保留β相的能力較小，加之在實際生產(chǎn)中快速淬火冷卻難于實現(xiàn)或成本較高，低Cr合金固溶后的室溫組織一般為α相和β相組成的兩相組織。其在冷變形過程中由于第二相的存在會導(dǎo)致應(yīng)變不協(xié)調(diào)、組織不均勻及變形抗力較大等不良結(jié)果。因此高Cr含量合金具有更好的冷變形性能，而具有高Cr含量的TB2(8Cr)合金的應(yīng)用也主要集中在冷軋板材。然而Cr含量的增加對本系列合金的熱鍛性能是不利的。首先，Cr含量的增加導(dǎo)致合金的相變點降低，平均每增加2%的Cr含量，相變點約降低35℃[18]，低的相變溫度對于合金熱鍛溫度的選擇是不利的，溫度過低，變形抗力過大，溫度過高，晶粒容易過度長大。其次，Ti5Mo5V3Al-xCr系合金中，Cr原子半徑與Ti原子半徑差最大，造成的晶格畸變也最大，Cr含量越高，合金的晶格畸變程度越大。作者對Ti5Mo5V3Al -xCr系合金的熱壓縮變形試驗結(jié)果顯示[19]，在相同溫度下熱壓縮變形時，合金中Cr含量越高，其變形抗力越大。另外，Cr元素具有比Ti元素高的熱導(dǎo)率[20]，在空氣中進行熱變形時，高Cr含量的合金的熱量損失更快,容易造成鍛造火次多及晶粒粗大等鍛造不利因素。因此低Cr含量合金的熱鍛性能更優(yōu)，而低Cr含量的TB10(2Cr)合金的鍛造產(chǎn)品應(yīng)用更多也可得到解釋。

3 結(jié)論

(1)在較寬范圍內(nèi)研究了Cr含量的變化對Ti5Mo5V3Al-xCr(x=1.0，3.0，5.0，7.0，9.0)系合金固溶態(tài)及固溶時效態(tài)力學(xué)性能的影響。Cr含量的變化對合金固溶態(tài)性能的影響較小，但對合金時效態(tài)性能影響較大，合金的時效強度隨Cr含量的增加而降低。5Cr合金經(jīng)時效后的強塑性能匹配較好。

(2)Ti5Mo5V3Al-xCr(x=1.0，3.0，5.0，7.0，9.0)系合金的強化機制為時效過程中第二相αs相的析出強化。合金強化能力取決于合金中Cr元素的含量，Cr含量越高，穩(wěn)定β相的能力就越高，對應(yīng)可分解的非穩(wěn)態(tài)β相體積分數(shù)越少，造成時效過程中可析出的αs相越少，相應(yīng)αs相尺寸越大，強化效應(yīng)越小。初生αp相則進一步削弱了合金的時效強化能力。

(3)合金系中，低Cr含量合金具有較好的熱變形性能，而高Cr含量合金則具有較好的冷變形性能。

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Effects of Cr Content on Microstructure and Mechanical Properties of Ti5Mo5V3Al-xCr Alloys

CUI Xue-fei1, MI Xu-jun2, HUI Song-xiao2, WEI Yan-guang1, LUO Zheng1， TAO Hai-ming1

(1.Powder Metallurgy & Special Material Research Department，General Research Institute For Non-Ferrous Metals，Beijing 100088，China; 2.State Key Laboratory for Fabrication &Processing of Non-ferrous Metals , General Research Institute for Non-ferrous Metals，Beijing 100088,China)

Different Cr contents of Ti5Mo5V3Al-xCr (x= 1.0, 3.0, 5.0, 7.0, 9.0) alloys were solution treated in β phase region (above the phase transition point 20℃) and α+β phase region (below the phase transition point 30℃) . And then aging at the same temperature of 520℃. The mechanical properties results show that the aging strengthening capacity of alloys decreased with increasing Cr content. Scanning electron microscopic and X-ray diffraction were used to analyze the correlation between the micro factors (such as phase composition, phase content, phase size and phase morphology) and the macro mechanical properties in different heat treatment conditions. The results show that the aging strengthening mechanism of Ti5Mo5V3Al-xCr alloys is mainly caused by the precipitation ofαsphase in the process of aging. The aging strengthening capacity of alloys is closely related to the number ofαsphase and the size ofαsphase. The precipitation mechanism ofαsphase is mainly dominated by the content of Cr element in Ti5Mo5V3Al-xCr alloys.

Ti5Mo5V3Al-xCr alloys; Cr content;αsphase; aging strengthening

2014-09-30；

2014-12-15

國家國際科技合作專項項目(2012DFG51540)

崔雪飛(1977—)，男，碩士，高級工程師，主要從事鈦合金研究，(E-mail)cxf200503@sohu.com。

10.11868/j.issn.1005-5053.2015.3.007

TG146.2+3

A

1005-5053(2015)03-0035-08