TC11鈦合金中α相形態(tài)研究與控制.pdf

1、TC11鈦合金主要應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域，隨著科技的發(fā)展，對材料的組織均勻性要求也在不斷提高。在實際生產(chǎn)過程中，組織中出現(xiàn)的大塊α、長條α等常見的組織缺陷，極可能造成產(chǎn)品的超聲波探傷不合格。
　　本文針對雙相鈦合金容易碰到的大塊α、長條α組織缺陷問題，以TC11為例，從其微區(qū)成分分析、熱加工工藝、工業(yè)化生產(chǎn)流程穩(wěn)定性等方面進行了分析論述，文中進行了一系列的試驗，在工藝化生產(chǎn)流程穩(wěn)定性分析中采用了六西格瑪工具。主要的結(jié)論如下:

2、　　1) TC11鈦合金中大塊α、長條α異常組織往往伴隨著微區(qū)元素的富集或貧化，在晶界附近發(fā)生“上坡擴散”，進而發(fā)生α團簇現(xiàn)象，這是大塊α、長條α組織缺陷發(fā)生前的一個特征;同時含有α穩(wěn)定元素與β穩(wěn)定元素的鈦合金在微區(qū)成分上不可避免地存在著不均勻性，但這種不均勻性可以通過改善原材料質(zhì)量、電極壓制方式、熔煉工藝的完善來得到改進。
　　2)兩相鈦合金的組織形成與變形加熱條件、變形程度、變形冷卻速度密切相關(guān)。采用“AHLT(C)”高低高變

3、形工藝，對鑄錠鐓拔、β處理晶粒長大速率、冷卻速度與組織變化、兩相區(qū)終鍛鍛造方式進行了系統(tǒng)的分析。
　　兩相鈦合金在任何溫度經(jīng)α+β變形后，α相變形都存在微觀不均勻性，對如何實現(xiàn)α相的均勻性進行了試驗研究。鑄錠的開坯采用鐓拔工藝，可以最大程度的破碎原始枝晶。在小的α+β變形后，進行一次β均勻化處理，可以細化晶粒，形成均勻細小的β晶粒。但由于實際生產(chǎn)水淬無法實現(xiàn)30秒內(nèi)快速冷卻，在β晶界附近仍存在大量α聚集的“團簇”現(xiàn)象，解決這個問題