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本文通过显微组织观察、硬度和拉伸性能测试、热压缩试验等手段,研究氢处理对TC4合金的微观组织结构、力学性能和热变形行为的影响。以氢作为临时合金元素,利用氢致热塑性,降低热变形抗力,改善合金的热加工性能,使成形后的钛合金具有良好的综合力学性能。研究结果表明,置氢工艺参数会影响TC4合金的氢含量。氢渗入TC4合金后,组织细化。氢含量增加,导致马氏体生成,且数量增多,α板条内部形成大量的孪晶,条状β相内部形成大量的位错;氢含量达到一定量后,合金中形成氢化物。渗氢处理使得材料的室温硬度增加。渗氢时间延长,氢含量的增加,布氏硬度值增大;室温下含氢的试样延伸率均极低。600℃、700℃拉伸时,延伸率增大,但随着氢含量增多,强度升高,塑性降低。相同氢含量的试样,随着拉伸温度升高,强度降低,塑性提高。压缩温度升高,应变速率降低,导致压缩强度降低;在相同变形条件下,压缩强度与氢含量呈U型关系;在适当的氢含量下,压缩强度达到最低值。压缩变形温度升高,TC4合金的流变应力减小;适当的氢含量使流变应力降低;置氢合金的流变应力随应变的增大而快速下降,其稳态流变应力仅为峰值的50-70%,显著低于未置氢合金。热压缩变形导致TC4合金组织扭曲变形,局部析出相互平行的丛状次生α相;含氢量高的TC4合金晶界处部分β相破碎,α板条尺寸减小,形成少量α相等轴组织。变形温度升高,变形速率减小,则β相扭曲变形减小,α板条尺寸小,晶界明显;变形温度降低,变形速率增大,则条状β相变形严重,α板条扭曲,晶界变的模糊不清。本文确定750℃真空退火8小时工艺为较佳去氢工艺;置氢TC4合金去氢后的显微组织形貌与渗氢工艺有关,渗氢温度较高时,去氢后组织仍保留渗氢后的组织形貌,氢化物分解,氢逸出,β相晶界变得清晰,组织较为细小;置氢TC4合金经过热变形之后,再进行真空去氢处理,硬度值高于原始态合金和热变形置氢合金。