辛志东 聂彦平 路天乐

摘 要：近年来，中国不断加强航天事业的建设和发展随着空军军事能力的增强和空间探索的加快，对高强度、低密度、耐高温钛合金和钛基复合材料的需求也在增加。高强度结构钛合金通常是抗拉强度大于1000MPa的合金。目前，飞机上使用的主要高强度钛合金是Ti-15-3、β-21s、β-1023和α-β BT22型双相钛合金。在此基础上，本文件全面审查和比较了广泛应用于航空领域的Ti-15-3（TB5）、p21S（TB8）、Ti-1023（TB6）和BT22（TC18）结构钛合金的研究现状。

关键词：高强度结构钛合金;工艺性能;力学性能;应用分析

前言

钛和钛合金具有高强度、耐蚀性、低弹性模量、超弹性和形状记忆等特点，广泛应用于航空、航天、化学、武器装备、生物医学等领域。钛合金的机械特性和功能特性可通过合金构件设计及热处理和机械加工的微观组织优化在更广的范围内进行控制。与钢材料相比，钛合金具有优良的机械和弹性特性，是紧固件、弹簧等零件的重要结构材料，在航天等领域发挥着重要作用。

一、钛合金的发展现状

航空工业使用钛合金主要包括飞机结构用钛合金和航空发动机用钛合金。飞机结构主要使用钛合金为飞机外壳、门、液压管路和配件、起落架、皮肤、铆钉、门、翼梁等。航空发动机主要使用钛合金进行叶片、车轮、托盘等飞机结构中使用的钛合金的使用温度一般不超过350℃，在强度、耐用性、疲劳强度、焊接工艺性能等方面要求较高。例如，美国大型军用运输机C-17的稳定轴等关键部件使用高强度、高复原力的Ti-62222S钛合金;航空发动机采用钛合金，强调相对强度、热稳定性、耐氧性和耐高温流动性。……