Ti60 高温钛合金环件组织性能与分析
2021-04-10李幸福姚彦军胡维贤畅继荣陕西宏远航空锻造有限责任公司
文/李幸福,姚彦军,胡维贤,畅继荣·陕西宏远航空锻造有限责任公司
Ti60 高温钛合金具有优良的综合机械性能和抗蠕变性能,是我国航空及国防工业急需的新型高温钛合金。由于Ti60 高温钛合金属于难变形材料,其锻造加热温度范围小,变形抗力和微观组织对热力参数敏感,因此在实际生产中锻件组织与性能的稳定性较差。本文对Ti60 高温钛合金在3t 自由锻锤进行改锻试验,研究其改锻成形热处理后的组织性能,并对该合金的锻造热力学参数进行优化。
在前期试制的基础上,为了进一步考核锻造和热处理工艺的稳定性和合理性,在生产Ti60 高温钛合金环件经3t 自由锻改锻,在φ1200mm 扩孔机成形,热处理后进行组织性能检测与分析,并进行验证性试验。
原材料复验
材料情况介绍
Ti60 高温钛合金环件原材料选取中国科学院金属研究所和宝鸡钛业股份有限公司联合研制的规格为φ250mm 的Ti60 高温钛合金棒材。材料牌号:Ti60;炉号:XXX-20082052;来料规格:φ250mm;锻件重量:70kg;原材料技术条件:XXX/YYY5386-2008;相变点:1050℃;探伤:B 级;化学成分见表1。
高低倍检查
⑴低倍组织(图1)正常、无清晰晶粒,合格。
⑵原材料高倍组织(图2)中两相区加工产生的组织、无连续晶界α,合格。

图1 原材料低倍组织

表1 原材料化学成分(wt%)

图2 原材料高倍组织(200×)
⑶原材料热稳定性能试验数据见表2。材料状态:退火1025℃,空冷2h ;二次退火650℃,空冷2h。原材料室温拉伸性能合格,高温拉伸性能合格,高温持久性能合格。
锻造主要工艺流程
锻件图如图3 所示,工艺流程为:下料→两端面倒角→改锻→车端面→腐蚀→探伤→锻造(锻荒)→扩孔→热处理→粗加工→腐蚀→探伤→理化→表面清理→打磨→终检→入库。……
