Si元素对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响

采用粉末冶金工艺(混合元素法+冷等静压成形法+真空烧结法)制备了Ti-6Al-4V-xSi合金,并通过光学显微镜(0M)、XRD、SEM和TEM对其组织进行观察分析,结果表明:合金组织中主要为α+β相,伴随有硅化物Ti5Si3析出.第二相Ti5Si3在晶界处的析出可以阻止晶粒长大;作为形核中心,晶粒中的Ti5Si3可以提高晶核形成率,从而起到细化晶粒的作用,提高合金的力学性能.运用精密万能试验机进行力学性能测试,发现当Si元素含量少于0.5％时,随着合金中Si元素含量的增加,合金组织细化,位错密度增加,使合金的抗拉强度和伸长率明显提高;当Si含量为0.5％时,合金的抗拉强度达到峰值601 MPa,比未添加Si元素时抗拉强度提高了38.5％,伸长率提高了25.3％.