不同熱加工工藝對TC11鈦合金、TC11鈦棒組織和性能
發(fā)布時間：2021-01-30
TC11鈦合金是一種α＋β型耐熱鈦合金，主要用于制造飛行器壓氣機盤、葉片等零件，是國產(chǎn)航空發(fā)動機用主要鈦合金材料，現(xiàn)已推廣應用于火箭發(fā)動機的轉(zhuǎn)動部件。隨著該合金的廣泛應用，其各項技術(shù)指標的要求也越來越嚴格。
在鈦合金 的變形半成品中，特別是在兩相鈦合金的變形半成品中，合金成分、坯料原始組織、加熱制度、變形率、變形均勻性和變形的溫度條件是影響棒材最終宏觀組織的基本因素，而不同的組織則能夠大幅度地改變半成品的機械性能。科研人員采用鍛造和軋制設(shè)備分別生產(chǎn)規(guī)格為Φ73mm和Φ29mm的TC11鈦合金棒材，研究不同熱加工工藝對其組織和性能的影響。
實驗選用材料為某公司生產(chǎn)的三次真空自耗電弧熔煉錠，執(zhí)行相近工藝，開坯、鍛造提供規(guī)格為Φ150mm的熱連軋軋制坯料以及Φ125mm的精鍛機鍛造用坯料，使用光學顯微鏡放大100倍進行觀察，組織形貌均為較粗大的等軸組織且均勻一致。
上述坯料分別在精鍛機和熱連軋設(shè)備上生產(chǎn)規(guī)格為Φ73mm和Φ29mm的TC11鈦合金棒材，加熱溫度均為970℃，變形速度為2.5m/s。
精鍛工藝：采用精鍛機設(shè)備進行一火次4道次變形，總變形量為65.9%，平均壓下量為13mm，生產(chǎn)Φ73 mmTC11鈦合金 鍛造棒材。采用精鍛機設(shè)備進行三火次9道次變形，單火次平均變形量為61.1%，平均壓下量為8mm，生產(chǎn)Φ29mmTC11鈦合金鍛造棒材。
軋制工藝：采用熱連軋設(shè)備進行一火次9道次變形，總變形量為76.3%，平均壓下量為35mm，生產(chǎn)Φ73mmTC11鈦合金軋制棒材 。采用熱連軋設(shè)備進行兩火次15道次變形，單火次平均變形量為80.3%，平均壓下量為29mm，生產(chǎn)Φ29mmTC11鈦合金軋制棒材。
試樣采用950℃/1h·AC＋530℃/6h·AC進行退火處理后對不同工藝的成品棒材進行組織和性能的檢測。試驗結(jié)果表明：
（1）采用精鍛工藝生產(chǎn)的TC11規(guī)格為Φ73mm和Φ29mm棒材 成品，其顯微組織要比熱連軋工藝生產(chǎn)的棒材組織細小，且均勻性好。
（2）在相同加熱溫度下，精鍛工藝生產(chǎn)的TC11鈦合金棒材各項力學性能優(yōu)于軋制棒材 ，適合生產(chǎn)組織和性能要求高的葉片用棒材；和精鍛生產(chǎn)方法相比，新型熱連軋工藝生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品的平直度和表面質(zhì)量較好，并可節(jié)約生產(chǎn)成品。
來源：搜鈦網(wǎng)
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