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限制钛合金在民用市场广泛应用的最主要原因就是钛合金成本太高。降低钛合金成本的两个重要方法是用廉价合金元素来代替昂贵的合金元素和近净成形工艺。Sn元素不仅比V、Nb等元素更加廉价,还能提高钛合金的力学性能。本文研究了一系列铸造(下文用AC表示)钛锡合金与粉末冶金(下文用PM表示)钛锡合金的微观组织与力学性能,对它们的结果进行对比,得出以下结论:AC钛锡合金:(1)AC Ti-(0-20%wt) Sn合金全部是由hcp α相构成的。当Sn含量为小于10%wt时,AC钛锡合金为板条α相,Sn含量大于10%wt时,组织变为针状马氏体。(2)随着Sn含量的增加,AC钛锡二元合金的强度、硬度逐渐提高,冲击韧性明显下降,延伸率逐渐降低,下降幅度较低;硬度变化曲线在Sn含量为10%时出现一个拐点,说明针状马氏体可以一定程度上提高硬度。PM钛锡合金:(1)随着Sn含量的增加,PM钛锡二元合金的致密度逐渐下降,强度、硬度逐渐提高,延伸率在Sn含量大于8%wt时逐渐下降,小于8%wt时规律不明显,Ti-20Sn由于孔隙率的影响强度较低,Ti-8Sn有最好的综合力学性能。(2)纯Ti和Ti-8Sn的最佳工艺参数为:压力500MPa、混料时间5min、烧结温度1350℃、保温时间4h。(3)AC钛锡合金和PM钛锡合金相比,晶粒非常粗大,组织为板条状α相。PM钛锡合金的晶粒更加细小,组织为等轴α相。PM钛锡合金的拉伸性能和硬度均强于AC钛锡合金。其中PM Ti-8Sn的抗拉强度为747MPa,比AC高出35%,硬度为276.8HV,比AC高出29%。延伸率为20%,和AC相仿。(4)AC Ti-8Sn和Ti-20Sn的拉伸断口形貌均为典型的韧性的断裂,PM Ti-8Sn为韧性断裂,Ti-20Sn为脆性断裂。