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Ti55531高強高韌β型鈦合金板的熱處理工藝
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時間：2014-07-22
Ti55531合金是一種新型高強高韌β型合金，其名義成分為Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-1Zr。該合金擁有良好的淬透性和較寬的加工工藝范圍，特別適合制造必須承受巨大應力的零部件，比較適合用于結構件和起落架、機翼、發(fā)動機掛架之間連接裝置等。
??? Ti55531合金是一種新型高強高韌β型合金，其名義成分為Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-1Zr。該合金擁有良好的淬透性和較寬的加工工藝范圍，特別適合制造必須承受巨大應力的零部件，比較適合用于結構件和起落架、機翼、發(fā)動機掛架之間連接裝置等，在航空航天工業(yè)中日益受到青睞，現(xiàn)已應用在A380空客飛機上。與傳統(tǒng)近β型合金Ti-1023相比，該合金冶煉、加工成本低，不會產(chǎn)生明顯的成分偏析，且具有強度優(yōu)異和斷裂強度高等優(yōu)點，逐漸有取代Ti-1023的趨勢。目前對該合金的棒材熱處理工藝已有許多研究，但對板材熱處理尚未研究。用正交試驗方法優(yōu)化了該合金板材的熱處理工藝，確定了最佳的熱處理工藝，為板材的生產(chǎn)提供了依據(jù)。
試驗材料經(jīng)兩次真空自耗電弧爐熔煉制成鑄錠(鑄錠成分按合金名義成分控制)，在3150t鍛造機上鍛造成板坯，然后在1200mm四輥可逆式熱軋機上軋至8.5mm。
試驗選用固溶溫度、固溶時間、時效溫度和時效時間四個因素，分別選用三個水平，采用正交設計表，研究不同因素對Ti55531鈦合金板材強度和塑性的影響。各試驗因素的水平見表1。
表1 正交試驗因素及水平
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水平
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固溶溫度/℃
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固溶時間/min
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時效溫度/℃
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時效時間/h
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1
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780
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40
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550
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4
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2
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800
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50
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600
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6
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3
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820
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60
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650
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8
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試驗結果如下：
(1)各因素對抗拉強度影響大小為：時效溫度>固溶溫度>時效時間>固溶時間;對屈服強度影響大小為：時效溫度>固溶溫度>固溶時間>時效時間;各因素對延伸率影響大小為：時效溫度>固溶溫度>時效時間>固溶時間。
(2)Ti55531鈦合金板材經(jīng)800℃/60min AC+650℃/6h FC熱處理后，抗拉強度為1242MPa，屈服強度1122MPa，延伸率10.0%，合金具有良好的強度塑性匹配;原始β晶界處有晶界α析出，并在β相基體上α相均勻析出。由于650℃的時效溫度較高，細小彌散的點狀α相逐漸粗大，針狀組織更加清晰和密集，并且析出的次生α相數(shù)量明顯粗化聚集。
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