TC17鈦合金名義成分為Ti-5Al々Sn々Zr4Mo-4Cr,是一種綜合性能優良的近!3型鈦合金,具有較高的強度、淬透性和斷裂韌性,且熱穩定性好,抗疲勞性能高,熱加工性能好a_a,可在a+13相區或/3相區進行鍛造。自20世紀70年代以來就因其優異的性能逐漸進入航空領域,被用來制造高推力發動機上的壓氣機盤等部件。隨著我國航空業的不斷發展,高壓壓氣機第一、二級整體葉盤鍛件對所使用的材料提出了更高的要求。因此,研制高品質、大規格的TC17鈦棒勢在必行。本研究采用兩種鍛造工藝制備了$350mmTC17鈦合金棒材,對比分析了鍛造工藝對棒材組織、力學性能及探傷雜波水平的影響,為工業化生產大規格TC17鈦合金棒材工藝制定提供依據。
實驗采用志峰鈦業經三次真空自耗電弧熔煉獲得的TC17鈦合金鑄錠,其化學成分符合GB/T3620.1的要求。用金相法測得該合金的相變點(a+3/3)為880-900C。
對上述兩種工藝方案鍛制的TC17鈦合金棒材直接進行低倍組織觀察,低倍組織見圖1。從圖中可以看出,經方案A鍛制的棒材的低倍組織為均勻的模糊晶,經方案B鍛制的棒材的低倍組織為均勻的半清晰晶。低倍組織是由單相區的總變形量決定的,由于方案B單相區的變形不足,導致部分鑄態組織經兩相區的變形仍不能被充分破碎,最后在成品上反應為半清晰晶。
通過對比分析兩種鍛造方案鍛制的棒材熱處理后的顯微組織、力學性能及棒材的雜波水平得出:在[S單相區進行變形量為60%~75%的鐓拔變形,在(3相變點以下30~50C進行變形量為65%的拔長變形,再經840Cx2h/AC+800Cx4h/WC+630Cx8h/AC熱處理,可制得各項力學性能符合GJB2218A—2008標準要求、探傷雜波水平可達$32mm-9~-12dB的$350mmTC17鈦合金棒材。









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