前言：

TC11钛合金的名义因素为Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.25Si，，，，，，，，是一种综合性能优异的α+β型热强钛合金。。。。。。。。 这种合金具有优异的热强性能，，，，，，，，主要用于制作事情温度在500℃以下的要害零部件，，，，，，，，是现在航空发念头的压 气机盘、叶片及武器装备上应用最普遍的钛合金之一［1］。。。。。。。。本文主要针对大规格钛合金TC11环件的组织 匀称性差、力学性能匹配差等问题，，，，，，，，通过差别变形铸造工艺比照，，，，，，，，研究其对室温力学性能、显微组织的影响 。。。。。。。。制订合理可行的工艺计划，，，，，，，，从而最终获得各个部位组织匀称一致、力学性能完全切合标准及用户使用要求 的Φ640*420*45mm 大规格钛合金TC11钛环。。。。。。。。

1、试验质料及实验要领

1.1 试验质料

试验质料选用攀钢集团攀枝花钛材有限公司的优质细颗粒海绵钛及合金原质料，，，，，，，，真空等离子焊接的自耗 电极接纳三次真空自耗电弧炉熔炼，，，，，，，，熔炼铸锭尺寸为Φ750mm，，，，，，，，试验质料的化学因素切合GB/T 3620-2007 标 准要求。。。。。。。。试验质料的（α+β）/β转变温度为1025~1030℃。。。。。。。。

1.2 试验要领

试验质料接纳统一因素的铸锭，，，，，，，，在攀钢集团攀枝花钛材有限公司江油分公司的 45MN 锻压机上铸造，，，，，，，，执 行相同的铸锭开坯工艺后锯切中分三节后划分按A、B、C三种工艺要领举行Φ640*420*45mm大规格钛合金 TC11环件铸造，，，，，，，，铸造变形工艺见表1。。。。。。。。

2、试验效果与讨论

2.1 低倍组织剖析

通过上述三种铸造计划锻制的大规格钛合金TC11环件的低倍组织，，，，，，，，见图1。。。。。。。。

从图中可以看出，，，，，，，，工艺A铸造的大规格钛合金TC11 环件的低倍组织有显着的清晰晶，，，，，，，，而工艺 B、C铸造 的大规格钛合金TC11环件低倍组织为模糊晶。。。。。。。。通过β铸造开坯的坯料，，，，，，，，经由两相区内总铸造变形凌驾80%后 ，，，，，，，，低倍组织由清晰晶向模糊晶转变。。。。。。。。

2.2 力学性能剖析

大规格钛合金TC11环件经 950℃/1.5h.AC+530℃/6h.AC 热处置惩罚后，，，，，，，，划分在三种锻制工艺获得的制品 环件的外边沿、中心、内边沿位置取横向试样，，，，，，，，见图2，，，，，，，，举行室温力学性能检测，，，，，，，，检测效果见表2。。。。。。。。从表2可 以看出，，，，，，，，工艺A铸造的大规格钛合金TC11环件在统一截面相邻的各部位力学性能差别较大，，，，，，，，中心部位的强度 及塑性都高于环件内外边沿，，，，，，，，中心与环件内外边沿相较量，，，，，，，，抗拉强度相差约为25MPa。。。。。。。。经剖析以为，，，，，，，，这是由 于铸造变形（镦粗、扩孔）历程中心部位变形更充分，，，，，，，，组织更细小。。。。。。。。而按工艺B、C锻制的大规格钛合金TC11 环件统一截面上内边沿、中心、外边沿各点力学性能均无显着差别，，，，，，，，环件整体力学性能匀称性较好，，，，，，，，抗拉强 度差小于 10MPa。。。。。。。。工艺 B、C 锻制的大规格钛合金TC11钛环室温力学性能显着优于工艺 A 锻制的大规格钛 合金TC11环件。。。。。。。。剖析原由于工艺B、C在两相区内变形量相同且高于工艺A，，，，，，，，各个部位的变形更充分，，，，，，，，组织更 匀称、更细小。。。。。。。。而细小组织可以起到“细晶强化”作用［2］。。。。。。。。

2.3 显微组织剖析

划分对上述三种铸造工艺所获得的制品环件在其对应的内边沿、中心、外边沿各点取横向试样，，，，，，，，获得各 部位的显微组织，，，，，，，，如图3所示：从图3中可以看出，，，，，，，，按工艺A锻制的大规格钛 合金TC11环件在统一截面上内、外边沿的组织为少量等轴α+大宗长条α+转变β，，，，，，，，中心组织为大宗等轴α +少量长条α+转变β，，，，，，，，因中心部位含有大宗的等轴α其塑性相对较高；；；；；；工艺B锻制的大规格钛合金 TC11 环 件在统一截面上内、外边沿为等轴α+转变β，，，，，，，，初生α含量在50%左右，，，，，，，，心部为等轴α+拉长α+转变β，，，，，，，，初生 α含量在30%左右，，，，，，，，以为心部拉长α的爆发原由于环件在镦粗历程中，，，，，，，，其心部变形强烈，，，，，，，，温度升高造成的组 织晶粒长大；；；；；；工艺C锻制的大规格钛合金TC11环件在统一截面上为匀称的等轴α+短棒状α+转变β，，，，，，，，初生α 含量在

30~40%之间，，，，，，，，以为镌汰“镦粗-扩口”的变形历程，，，，，，，，能有用避免心部温度强烈升高，，，，，，，，变形匀称性更好，，，，，，，， 其组织匀称性优于工艺 A、B。。。。。。。。工艺 B、C 有较高的机械力学性能是由于具有特殊组织形态有关，，，，，，，，该组织的 特点是在转变β基体上漫衍着等轴α及短棒状α，，，，，，，，能提高质料的机械力学性能［3］。。。。。。。。

这是由于工艺B、C锻制的大规格钛合金TC11环件在两相区内变形更充分，，，，，，，，铸造历程变形匀称，，，，，，，，且变形量 大于80%，，，，，，，，已知足把单相区不匀称变形生产的少部分的不匀称组织举行充分的变形，，，，，，，，以是获得了组织匀称性 好的 TC11 合金Φ640*420*45mm大规格钛合金TC11环件。。。。。。。。

3、结论

（1）通过β铸造开坯（变形量大于60%）和两相区内大变形，，，，，，，，变形量大于 80%的铸造工艺，，，，，，，，可以获得组 织匀称性好、力学性能完全切合标准及用户使用要求的φ640*420*45mm大规格钛合金TC11环件。。。。。。。。

（2）大规格钛合金TC11环件在两相区铸造后举行多重退火（950℃/1.5h.AC+530℃/6h.AC），，，，，，，，可以获 得具有等轴初生α+短棒状α+转变β，，，，，，，，初生α含量在30~50%之间的组织，，，，，，，，具有足够高的塑性，，，，，，，，知足使用要求 。。。。。。。。

（3）在两相区内制品铸造工艺取接纳“拔长（变形≥70%）→镦粗→冲孔→扩孔、整形”相比“拔长（ 变形≥50%）→镦粗→冲孔→扩孔、整形→镦粗→扩孔、整形”，，，，，，，，其铸造变形流程缩短，，，，，，，，操作难度减低。。。。。。。。

参考文献

［1］《中国航空质料手册》编辑委员会 ，，，，，，，，《中国航空质料手册》第2版第4卷，，，，，，，，2002.（1）

［2］ 王小龙，，，，，，，，董洁，，，，，，，，权亚平，，，，，，，，白文 辉.TC11 钛合金Φ320mm棒材铸造工艺研究.中国钛业，，，，，，，，2011，，，，，，，，（3）

［3］ 王莹，，，，，，，，何明，，，，，，，，张宝昌.β和近β热 处置惩罚对TC11钛合金组织和性能影响的研究.有数金属，，，，，，，，1986，，，，，，，，（6）

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