张 娟， 崔林林， 高玉社， 孙 剑， 杜予晅， 安 震

(1.西北有色金属研究院 材料分析中心,西安 710016; 2.西部超导材料科技股份有限公司，西安710018)

Ti555211合金是我国自主研发的一种新型近β型航空钛合金，名义成分为Ti-5.5Al-5Mo-5V-2Nb-1Fe-1Zr，其设计目标是得到一种具有高强、高韧、高淬透、较好强塑性匹配和强韧性匹配的新型高强材料[1].Ti555211合金具有对偏析不太敏感，淬透性好，强度优异和断裂韧性较高等诸多优点.图1(a)是Ti555211、Ti5553、Ti55531、TC27和BT22合金的钼当量的对比，图1(b)是合金的铝当量的对比[2-6].从图1可以看出，Ti555211合金的钼当量和铝当量与BT22、Ti5553、Ti55531、TC27合金相近.

(a)钼当量；(b)铝当量图1 相关合金的钼当量和铝当量的对比图

图2是相关航空钛合金的强度与断裂韧性的匹配图[7-15].从图2可以看出，经固溶时效处理后，Ti555211合金室温抗拉强度可达到1 300 MPa～1 400 MPa，伸长率可以达到8%以上.通过BASAC热处理工艺，可使Ti555211合金具有超过90 MPa以上的K1C值，具有较好的强塑性和强韧性匹配.相比同类型航空钛合金材料，新型近β型Ti555211合金的综合性能相近或者更加优越.综上所述，Ti555211合金具有良好的市场前景和应用潜力.

图2 相关航空钛合金的强度与断裂韧性的匹配图

从Ti5553[7]合金、TC21[12]合金和Ti6Al4V[13]合金在高温下的流变曲线可知，流变应力随着变形温度的上升和应变速率的下降而减小，发现最大的区别在于TC4合金和Ti5553合金的流变曲线出现了不连续屈服现象，在曲线上表现为流变应力由于加工硬化达到峰值应力后又下降，Ti5553合金的不连续屈服现象相对明显，而TC21合金流变曲线较为平缓，未发现不连续……