TC11钛合金是一种综合性能优异的α+β型热强钛合金.其名义因素为Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si。。 。。 。。该合金在500℃以下具有优异的热强性能，，，，，并且具有较高的室温强度，，，，，主要应用于航空发念头的压气机盘、叶片、鼓筒等零件，，，，，也可用于制造飞机结构件[1]。。 。。 。。TC11钛合金大规格棒材铸造时，，，，，坯料单重大，，，，，具有变形抗力大、锻透性差等特点，，，，，保存组织匀称性差，，，，，超声波探伤及格率低等问题。。 。。 。。通过接纳多种变形方法交替的铸造工艺，，，，，改善了TC11大规格棒材组织匀称性，，，，，提高了超声波探伤及格率。。 。。 。。
1、实验
1.1实验质料
接纳次真空缺耗电弧炉熔炼的TC11钛合金φ720mm铸锭，，，，，其化学因素切合标准GB／T3620.1-2007121要求。。 。。 。。金相法测得该合金的β转变温度(相变点，，，，，转)为1000~1005℃。。 。。 。。
1.2实验工艺及历程剖析
铸造装备为25MN快锻机。。 。。 。。工艺流程为：铸锭一β区开坯铸造一β区镦拔---α+β区镦拔---α+β区成型一取样一试样热处置惩罚一机加一超声波探伤。。 。。 。。
通例铸造工艺(原工艺)在镦拔时的变形方法为方截面镦粗、拔长(图1)。。 。。 。。
凭证最小周边规则，，，，，坯料在镦粗时，，，，，其断面形状将趋于圆形；； ；；；凭证最小阻力定律，，，，，坯料的每一个质点都沿其最小阻力即最短法线偏向移动[3]。。 。。 。。由图1可以看出，，，，，原丁艺坯料各个区域的变形量不尽相同，，，，，而变形量的差别又会导致组织差别。。 。。 。。
矩形截面坯料在平砧间拔长时的每一次压缩，，，，，其内部的变形情形与镦粗很相似，，，，，同样保存变形不匀称的征象[4]。。 。。 。。
原通例铸造工艺生产φ200mm棒材的显微组织见图2、可以看出，，，，，组织匀称性较差，，，，，具有一定的偏向性。。 。。 。。
为了阻止通例铸造变形时的不匀称征象，，，，，在镦粗时接纳了圆形坯料镦粗的方法(图3)。。 。。 。。在拔长时接纳圆形、矩形、棱形、六边形、方形、圆形交替的变形方法(图4)。。 。。 。。其刷新后的工艺称为新工艺。。 。。 。。原工艺与新工艺镦拔方法及火次见表1。。 。。 。。
接纳圆形坯料镦粗时，，，，，最小阻力偏向即是的半径偏向。。 。。 。。能够有用阻止矩形截面变形不匀称的问题。。 。。 。。拔长时通过截面形状的交替转变从而实现坯料各个部位的匀称变形，，，，，镌汰变形死区，，，，，改善组织匀称性通过上述新工艺蹊径制备制品尺寸为φ200mm的棒材6批次。。 。。 。。每批任取两支棒材切取厚度为20mm的试样，，，，，试样热处置惩罚制度为：950℃保温60min/AC+530℃保温360min／AC接纳箱式电阻炉(炉温控温精度±5℃)对试样进仃热处置惩罚，，，，，在热处置惩罚过的试样上检测室温拉伸、高温拉伸、长期性能及微组织。。 。。 。。棒材凭证GB／T5l93.20071[5]标准举行100％超声探伤。。 。。 。。
2、效果与剖析
2.1棒材低倍
原通例铸造工艺生产φ200mm的棒材的低倍组织按GJB2744A-2007图1评级为3～5级，，，，，新工艺低倍组织评级见表2。。 。。 。。
2.2棒材高倍组织
新工艺铸造的TC11钛合金棒材的显微组织为两相区加工组织，，，，，无完整原始β晶界，，，，，组织细小、匀称，，，，，在β转变基体上漫衍着等轴α+片状α，，，，，如图5所示。。 。。 。。
2.3棒材力学性能
原工艺棒材室温及高温力学性能见表3。。 。。 。。试样取自棒材长度偏向靠近外侧面。。 。。 。。
新工艺铸造的TC11钛合金棒室温拉伸性能见图6。。 。。 。。试样取自棒材长度偏向靠近外侧面随机取12个。。 。。 。。
由图6可见，，，，，室温抗拉强度1080~1110MPa，，，，，屈服强度965~980MPa，，，，，均比原工艺高；； ；；；伸长率和缩短率略高于原工艺。。 。。 。。
由图7可见，，，，，高温抗拉强度755~790MPa，，，，，屈服强度595~605MPa，，，，，均比原工艺高，，，，，性能差别性。。 。。 。。，，，，从而说明组织匀称性好。。 。。 。。
总之，，，，，新工艺铸造的TC11钛合金棒切合GJB2218A.2008力学性能要求。。 。。 。。
2.4棒材的超声探伤
TC11钛合金锻棒的探伤无缺陷。。 。。 。。新工艺棒材杂波水平φ1.2mm一(6~8)dB，，，，，知足GB／T5193-2007标准A1级要求。。 。。 。。
3、结论
(1)新工艺蹊径的变形方法可有用消除矩形截面变形时的不匀称征象，，，，，组织匀称性较好，，，，，知足超声探伤要求。。 。。 。。
(2)接纳新工艺铸造的φ200mmTC11钛合金棒材各项力学性能指标均优于原工艺。。 。。 。。
参考文献：
[1]张喜燕，，，，，赵永庆，，，，，白晨光.钛合金及应用[M].北京：化学工业出书社.2005.
[2]钛及钛合金牌号和化学因素.GB／T3620.1—2007[S].
[3]王占学.塑性加工金属学[M].北京：冶金工业出书社，，，，，1991.
[4]姚泽坤.铸造工艺学.西安：西北工业大学出书社，，，，，1998.[5]
[5]钛及钛合金加工产品超声波探伤要领：GB／T5193.2007[S].
相关链接
