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TB3鈦合金熱處理工藝對其組織及性能的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時間：2015-04-30
TB3鈦合金是西北有色金屬研究院自主研制的亞穩(wěn)β鈦合金，其名義成分為Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al，主要用于航空航天緊固件，其交貨狀態(tài)主要是固溶狀態(tài)。TB3鈦合金具有優(yōu)良的冷加工性能和時效強(qiáng)化能力，其固溶態(tài)室溫拉伸強(qiáng)度在840~940MPa之間，伸長率＞15%，斷面收縮率＞60%，時效態(tài)拉伸強(qiáng)度＞1100MPa，伸長率＞10%，斷面收縮率＞25%。
?? 鈦合金是當(dāng)代飛機(jī)和航空發(fā)動機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料之一，對于減輕飛機(jī)的質(zhì)量,提高飛機(jī)推重比,增加飛行距離和減少燃料費(fèi)用等都具有十分重要的意義。隨著我國航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展,飛行器緊固件、彈性組件及主要承力結(jié)構(gòu)件對其材料的需求更為突出地集中于耐蝕、輕質(zhì)、高強(qiáng)，所以發(fā)展高強(qiáng)鈦合金材料及其加工工藝對我國航空航天工業(yè)的發(fā)展具有積極的推動作用。TB3是一種可熱處理強(qiáng)化的亞穩(wěn)定β型鈦合金，該合金的主要優(yōu)點(diǎn)是固溶處理狀態(tài)具有優(yōu)異的冷成形性能，其冷鐓比(Dt/D0)可達(dá)2.8，固溶+時效制處理后可獲得高的強(qiáng)度，主要用于制造使用溫度低于300℃的1100MPa級以上高強(qiáng)度航空航天緊固件。本文通過不同的熱處理制度研究了TB3鈦合金力學(xué)性能的變化規(guī)律。
TB3鈦合金鑄錠經(jīng)β區(qū)和(α＋β)區(qū)加熱鍛造成φ100mm規(guī)格棒材，然后在(α＋β)區(qū)加熱軋制成φ16mm規(guī)格小棒，采用差熱分析法測定該合金的(α＋β)→β相變點(diǎn)為756℃。
TB3鈦合金在(α＋β)→β轉(zhuǎn)變溫度以上固溶時，獲得的組織為單一的等軸β晶粒，且隨固溶溫度升高，合金強(qiáng)度降低、塑性升高。時效溫度對TB3鈦合金的室溫拉伸性能影響非常明顯，隨時效溫度的升高，合金強(qiáng)度明顯降低，但塑性顯著增加。TB3鈦合金經(jīng)800～820℃固溶后，具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)異的塑性，經(jīng)550℃時效后，可獲得抗拉強(qiáng)度大于1200MPa，伸長率大于10%的優(yōu)異綜合性能。
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