TB6钛合金是一种近β钛合金，，，，，，，外洋牌号为Ti-10V-2Fe-3Al，，，，，，，该质料具有较高比强度、优异的断裂韧性、较高的淬透性、优异的切削性和抗侵蚀性等特点。。。。。。。。普遍应用于航空航天领域，，，，，，，例如飞机涡轮盘、飞机升降架和直升机旋翼系统，，，，，，，海内航空领域TB6钛合金主要应用于直升机领域锻件[1]。。。。。。。。

TB6钛合金锻件常用固溶时效热处置惩罚工艺，，，，，，，固溶温度、淬火冷速和时效温度是影响锻件性能的主要参数，，，，，，，陈威[2]等人研究了单级时效和双级时效工艺的影响;王文婷[3]等人研究了低温时效的影响;刘彬[4]等人研究了TB6钛合金多重固溶时效热处置惩罚工艺对锻件的影响。。。。。。。。

本文通过接纳φ130mm规格TB6钛合金棒材改锻为自由锻件，，，，，，，研究固溶和时效热处置惩罚的温度对自由锻件组织和性能的影响，，，，，，，最终获得应用于锻件生产交付的最优热处置惩罚工艺，，，，，，，同时掌握热处置惩罚工艺和组织性能的对应关系，，，，，，，便于锻件组织性能缺乏格问题处置惩罚。。。。。。。。

1、试验质料及要领

1.1试验用料

试验用料为φ130mm规格棒材经铸造后的自由锻件，，，，，，，自由锻件尺寸为200mm×100mm×60mm，，，，，，，对应铸造偏向为L×LT×ST。。。。。。。。质料化学因素如表1所示。。。。。。。。检测质料相变点为806℃。。。。。。。。

1.2试验要领

凭证锻件规范要求锻件接纳两相区热处置惩罚，，，，，，，固溶选取Tβ-(30～60℃)，，，，，，，水淬。。。。。。。。时效选取510～540℃，，，，，，，空冷。。。。。。。。锻件规范中要求的热处置惩罚时间转变对锻件性能影响较小，，，，，，，因此本试验未选取差别时间比照的工艺试验。。。。。。。。本试验中选取差别固溶和时效温度试验计划如表2所示，，，，，，，固溶温度选取770℃、760℃、750℃，，，，，，，时效温度选取540℃、530℃、520℃。。。。。。。。

按GJB2744A—2007标准检测锻件，，，，，，，检测项目和取样计划见图1，，，，，，，力学性能试样取自截面中心。。。。。。。。室温拉伸选用φ5mm×50mm试样，，，，，，，试验要领凭证GB/T228.1—2010要求;断裂韧性试样接纳B=25mm，，，，，，，试验要领凭证GB/T4161—2007要求;显微组织和低倍试验要领凭证GB/T5168—2008要求。。。。。。。。

2、效果与剖析

2.1固溶和时效温度对力学性能的影响

图2为TB6钛合金自由锻件经由差别固溶和时效温度热处置惩罚后的力学性能。。。。。。。。在相同的时效温度下，，，，，，，随着固溶温度从770℃下降到750℃，，，，，，，可以看出，，，，，，，图2(a)中抗拉强度呈下降趋势，，，，，，，主要趋势为固溶温度每降10℃，，，，，，，抗拉强度下降约10MPa;图2(b)和图2(c)中止后伸长率和断裂韧性呈上升趋势，，，，，，，固溶760℃较770℃断后伸长率显着上升约2%，，，，，，，断裂韧性显着上升5MPa·m^1/2固溶750℃较760℃断后伸长率和断裂韧性略有上升，，，，，，，划分上升约1%和2MPa·m^1/2。。。。。。。。在相同的固溶温度下，，，，，，，随着时效温度从520℃升高到540℃，，，，，，，可以看出，，，，，，，图2(a)抗拉强度呈下降趋势，，，，，，，时效温度每升高10℃，，，，，，，抗拉强度下降约40～50MPa;图2(b)中止后伸长率略有升高趋势;图2(c)中时效520℃升高至530℃时断裂韧性略有升高，，，，，，，约3～5MPa·m^1/2左右，，，，，，，但其时效温度由530℃升高至540℃时断裂韧性显着升高约5～10MPa·m^1/2。。。。。。。。

2.2固溶和时效温度对崎岖倍组织的影响

在相同固溶温度情形下，，，，，，，差别时效温度的锻件低倍无差别之处。。。。。。。。在相同时效温度下，，，，，，，差别固溶温度的锻件低倍有差别之处。。。。。。。。图3为划分在770℃、760℃、750℃固溶后520℃时效的低倍组织，，，，，，，可以看出固溶温度越高晶粒越粗越清晰，，，，，，，遵照温度升高晶粒长大的普遍纪律。。。。。。。。自由锻件中心变形量大，，，，，，，形成拉长晶粒，，，，，，，低倍评级均知足GJB2744A—2007中4级要求。。。。。。。。高倍组织如图4和图5所示，，，，，，，均为两相区组织，，，，，，，由时效β基体和球状或条状初生α相组成，，，，，，，均知足GJB2744A—2007中2类组织，，，，，，，初生α相含量均知足不低于10%。。。。。。。。原始β晶粒界线未泛起一连的、平直的α相网格，，，，，，，未泛起粗大的晶界α相组织。。。。。。。。在固溶温度760℃时，，，，，，，差别时效温度520℃、530℃、540℃情形下，，，，，，，高倍组织如图4所示，，，，，，，随着时效温度的降低，，，，，，，初生α相含量略有降低。。。。。。。。在时效温度530℃时，，，，，，，差别固溶温度770℃、760℃、750℃情形下，，，，，，，高倍组织如图5所示，，，，，，，固溶温度每降低10℃，，，，，，，初生α相含量增添约5%～10%。。。。。。。。

3、结论

(1)固溶温度每降低10℃时，，，，，，，抗拉强度下降约10MPa，，，，，，，断后伸长率升高约1%～2%，，，，，，，断裂韧性升高约2～5MPa，，，，，，，高倍组织中初生α相含量增添约5%～10%，，，，，，，低倍组织中晶粒略有变细。。。。。。。。

(2)时效温度每升高10℃时，，，，，，，抗拉强度下降约40～50MPa，，，，，，，断后伸长率略有升高;时效温度520℃升到530℃时断裂韧性升高约3～5MPa·m^1/2，，，，，，，时效温度530℃升到540℃时，，，，，，，断裂韧性升高约5～10MPa·m^1/2，，，，，，，时效温度对崎岖倍组织影响较小。。。。。。。。

(3)固溶选用750～760℃水冷，，，，，，，时效选用520～530℃空冷，，，，，，，室温拉伸和断裂韧性具有较好的匹配性，，，，，，，低倍晶粒较细，，，，，，，高倍组织中初生α相较多。。。。。。。。

参考文献

[1]刘晓丰，，，，，，，田雅馨，，，，，，，邹静，，，，，，，等.直升神秘害金属TB6钛合金的划伤、攻击缺陷容限性能[J].科学手艺与工程，，，，，，，2019，，，，，，，19(29):349－355.

[2]陈威，，，，，，，孙巧艳，，，，，，，肖林，，，，，，，等.时效工艺对Ti1023合金微观组织和力学性能的影响[J].有数金属质料与工程，，，，，，，2011，，，，，，，40(4):708－713.

[3]王文婷，，，，，，，李沛，，，，，，，寇文娟，，，，，，，等.时效温度对Ti1023和Ti5553合金微观组织与析出硬化的影响纪律[J].有数金属质料与工程，，，，，，，2020，，，，，，，49(5):1707－1714.

[4]刘彬，，，，，，，黄旭，，，，，，，黄利军，，，，，，，等.TB6钛合金多重固溶时效热处置惩罚工艺研究[J].有数金属，，，，，，，2009，，，，，，，33(4):489－493.

相关链接