热处理制度对TA11钛合金棒材组织及高温蠕变性能的影响

2013-04-01供稿裴莉薛虎明雒水会马元杰魏高艳PEILiXUEHumingLUOShuihuiMAYuanjieWEIGaoyan

金属世界 2013年5期

关键词：制度

供稿|裴莉, 薛虎明, 雒水会,马元杰, 魏高艳 / PEI Li, XUE Hu-ming, LUO Shui-hui, MA Yuan-jie, WEI Gao-yan

TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)钛合金为耐热钛合金，是美国在20世纪50年代开发出来的一种近α型钛合金，其热稳定温度可达450℃。该合金不仅在高温下具有良好的热稳定性，高的蠕变性能和优良的阻尼性能，而且有较高的高温抗拉强度。该合金有较高的α稳定元素Al，而β稳定元素Mo、V的含量较少，由于保持了α型合金的特点，所以有良好的高温蠕变性能和焊接性，又具有某些α+β型合金的特性。近α型钛合金是工作在450℃以上的高压风机叶片选材的重点。

蠕变，是指在一定的温度和较小的恒定外力(拉力、压力、扭力)作用下，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。严格来说，蠕变可以发生在任何温度，但是只有当T/TM大于0.3时，蠕变现象才会明显。蠕变的研究对于金属材料的高温使用有着重要的意义。

本文探讨了热处理制度对TA11钛合金棒材组织及高温蠕变性能的影响，对比分析了不同热处理制度下的室温力学性能和高温(425℃)蠕变性能及组织特征，为该合金的批量化生产提供一定的理论基础和热处理制度参考。

实验

实验选用经三次真空自耗炉熔炼的TA11钛合金铸锭，主要化学成分符合专用标准的要求(见表1)，相变温度为1025～1035℃，铸锭经锻造开坯至φ35 mm，并最终在φ250轧机轧制成φ21.5 mm的棒材，棒材显微组织为不均匀β基体分布着初生α相，初生α含量在30%～40%，α相相貌为等轴状，显微组织与其他近α型合金相似(显微组织如图1所示)。