BT22鈦合金是前蘇聯(lián)在20世紀(jì)7O年代研制成功的一種高合金化、近β型鈦合金，國(guó)內(nèi)相應(yīng)牌號(hào)為T(mén)C18。該合金具有良好的強(qiáng)塑性和強(qiáng)韌性匹配，在前蘇聯(lián)及俄羅斯各型號(hào)飛機(jī)機(jī)體和起落架的大型承力件上得到了廣泛應(yīng)用。TCI8鈦合金優(yōu)良的綜合力學(xué)性能源于對(duì)其顯微組織的嚴(yán)格控制，其中，β晶粒尺寸對(duì)其性能有很大影響。控制β晶粒尺寸的關(guān)鍵是掌握其長(zhǎng)大規(guī)律，TC18鈦合金常用的熱處理工藝為固溶熱處理，但目前有關(guān)固溶熱處理時(shí)β晶粒長(zhǎng)大規(guī)律的報(bào)道很少。為此，研究人員以TC18鈦合金為對(duì)象，研究了固溶溫度和保溫時(shí)間對(duì)β晶粒尺寸的影響，綜合考察了熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)因素對(duì)β晶粒長(zhǎng)大規(guī)律的影響。

按照Ti-5A1-5Mo-5V-lCr-1Fe（質(zhì)量分?jǐn)?shù)／%）的成分配料，用真空自耗法進(jìn)行3次熔煉，嚴(yán)格控制雜質(zhì)元素（特別是氧、氮等）的含量。在1150℃開(kāi)坯，890℃鐓拔，然后在810℃鍛造成60mm×60mm×100mm的方棒。由金相法測(cè)得合金的相變點(diǎn)為870～880℃。通過(guò)線切割方法在棒材上切取13mm×13mm×10mm的長(zhǎng)方體試樣，分別在1080、l130、1180℃加熱并保溫1、2、3、4h后空冷進(jìn)行固溶處理，車去氧化皮后進(jìn)行預(yù)磨、拋光，用Kroll′s溶液腐蝕后，用OlympusPMG3型光學(xué)顯微鏡觀察顯微組織及晶粒大小，用等效圓面積法統(tǒng)計(jì)β晶粒的平均直徑。試驗(yàn)結(jié)果如下：

（1）TC18鈦合金在β單相區(qū)固溶處理時(shí)，固溶溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，β晶粒的尺寸越大，隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，晶粒的長(zhǎng)大速率逐漸減慢。

（2）β晶粒尺寸D與固溶溫度T和保溫時(shí)間t之間關(guān)系的回歸方程為D=（10968-20.03T+9.32×10-3T2）t-1.57+1.7×10-3T。

（3）TC18鈦合金β晶粒的生長(zhǎng)受熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)因素綜合影響，當(dāng)保溫時(shí)間較短時(shí)，熱力學(xué)因素和動(dòng)力學(xué)因素共同影響晶粒的生長(zhǎng)過(guò)程，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，動(dòng)力學(xué)因素的影響逐漸減小。

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