王文杰

(海军装备部，陕西　西安　710021)



准β热处理工艺对TC4-DT钛合金组织和性能的影响

王文杰

(海军装备部，陕西西安710021)

通过改变单相区保温时间，研究了5种准β热处理工艺对TC4-DT钛合金组织和力学性能的影响。结果表明：保温40 min及以下时，为网篮组织，而保温50 min及以上时，组织呈现魏氏组织特征，随保温时间延长，晶粒尺寸增大，片状α相更细更长；合金强度和断裂韧性随保温时间的延长呈递增趋势，而塑性逐渐变差。TC4-DT钛合金在单相区保温50 min时，具有较好的强度、塑性以及断裂韧性匹配，强度可达865 MPa, 断面收缩率可达31%，而断裂韧性能够达到99 MPa·m1/2。

TC4-DT钛合金；准β热处理工艺；显微组织；力学性能

respectively.

0　引　言

钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐高温、耐腐蚀、可焊性好等优点，被广泛应用于航空工业[1-3]。自20世纪40年代开始，由于客机频繁失事，航空器结构件由单纯静强度设计概念转向安全-寿命设计概念、破损-安全设计概念, 直至现代的损伤容限设计准则[4-5]。设计理念的转变引起了材料研究方向的改变，这就要求材料不仅要有较高的强度，还要具备良好的塑性、断裂韧性等。为了实现以上性能的良好匹配，损伤容限型钛合金已成为钛合金研究领域的重点之一[4]。

Ti-6Al-4V ELI合金作为一种中强损伤容限型钛合金，已经广泛应用于航空航天领域[6]。它是在Ti-6Al-4V合金基础上开发的中强损伤容限、低间隙钛合金，具有较好的塑性、韧性和强度匹配。目前，美国第4代战机F-22、F/A-18E/F中Ti-6Al-4V ELI合金的使用已经进入成熟阶段[7-8]。

鉴于Ti-6Al-4V ELI合金优异的综合性能，我国研发了同类型的TC4-DT钛合金，并广泛用于飞机结构件的制造。……