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TC11钛合金大规格棒材组织均匀性控制

TC11钛合金的标称成分为Ti-6.5Al-1.5Zr-3.5Mo-0.3Si,属于马氏体型α+β钛合金。它具有出色的热强度性能,主要用于工作温度低于500°C的关键零件,例如飞机发动机叶片,叶轮和压缩机圆盘。它是在航空航天工业中广泛使用的钛合金。

随着钛航空工业的发展,钛合金锻造棒的规格不断提高,对棒的均匀性提出了更高的要求。针对TC11Φ230mm棒材均匀性差,力学性能不均匀的问题,通过制定合理的锻造工艺方案,有效改善了Φ230mm棒材的组织和机械能均匀性。

该测试使用的是直径为Φ720毫米的真空自耗冶炼TC11钛合金铸锭。 β转变温度为982°C。该测试使用两种锻造工艺方案A和B。

开放式锻造:采用A和B方案,将铸锭加热到α+β相变点以上,并使用the粗工艺。总锻造比为5。

成品锻造:A方案在β相变点以下,并且钛棒是通过上下扁平砧座加长工艺制成的。总锻造比为5; B方案在β相变点以下,and粗+ V型砧座用于延长钛棒的工艺生产,总锻造比为8。

成品棒材的热处理工艺:在960°C下保温1小时,空冷+在530°C下保温6小时,空冷。

实验发现,棒形锻件的中心,A程序边缘的1/2R和低倍结构分别是半透明晶体和模糊晶体,其中心和1/2R等轴α+原始。 β晶界在侧面具有等轴结构。由B方案锻造的棒显示出低倍率的模糊晶体,并且其显微组织基本上是等轴结构。当α+β区变形时,A方案采用上下平砧加长工艺,棒心和1/2R变形不足,可锻性差,β晶界不高,且α层球化度低; B方案采用the粗+ V型砧加长,棒材中心承受3向压缩应力,锻造磁导率提高,β晶粒完全破碎,α的球化程度层得到改善。

就机械性能而言,B溶液的断面收缩率比A方案高6%,并且与A方案相比,从中心到边缘的性能也得到了改善。根据相关研究,α对拉伸塑性指数的影响是明显的,特别是截面的减小率。适当增加变形程度可有助于细化晶粒。由于采用A方案锻造的钢筋仅使用平砧加长,钢筋变形不均匀,晶粒细化度低,等轴α相含量相对较小,中心与基体之间的拉伸强度和塑性差酒吧的边缘很大。 B方案采用the粗+ V型砧加长,棒材从中心到侧面的变形越来越均匀,晶粒细化度高,等轴α相含量增加,抗拉强度提高。条是均匀的,并且截面会收缩。速率增加。

测试结果表明,TC11Φ230mm棒材是锻造的,α+β相区的总锻造比适当增加。树皮+ V型砧座的up粗度得到改善,并且在棒材中心和1/2R处的可锻性得到改善。提高低折结构的均匀性;晶粒细化,提高了等轴α相的含量,提高了性能的均匀性。

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