岳 旭，同晓乐，杨嘉珞，王 田，张 起，乔恩利，曹 瑞

(新疆湘润新材料科技有限公司，新疆 哈密 839000)

Ti-1300F合金是新疆湘润新材料科技有限公司自主研发的一种新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Fe系亚稳β型高强高韧钛合金。该合金按照多元强化及铝、钼当量相匹配的原则进行设计，其铝当量约为4.5，钼当量约为15.8，Kβ稳定系数约为1.63，设计抗拉强度大于1300 MPa，断裂韧性KIC大于60 MPa·m1/2，可应用于航空航天及其他民用领域的紧固件、结构件、弹簧等，具有良好的应用前景[1]。

对于亚稳β钛合金而言，其组织和性能对热处理工艺参数非常敏感，最主要的热处理工艺是采用固溶+时效强化热处理方式，在保持较高强度的条件下，使得塑性和韧性达到最佳的匹配[2-5]。本研究采用正交试验方法，对比分析固溶温度、时效温度和时效时间对Ti-1300F合金组织和力学性能的影响，从而获得该合金最优的热处理制度，为工程化应用提供技术支撑。

1 实 验

实验使用的原料为新疆湘润生产的φ6.5 mm Ti-1300F合金丝材，采用金相法测得其β相变温度为(810±5)℃。在丝材上切取φ6.5 mm×50 mm的热处理试样。以固溶温度、时效温度和时效时间为因素，设计L16(43)三因素四水平正交试验方案。试验选择的固溶温度为740～800 ℃，保温1 h后水冷；时效温度为500～620 ℃，时效时间为2～12 h，时效后空冷，具体方案如表1所示。

表1 正交试验方案

采用美特斯CMT5205万能试验机，按照GB/T 228.1—2010标准进行室温拉伸性能试验。拉伸试样直径3 mm，标距长度15 mm。每个方案检测2组室温拉伸试样，取算数平均值作为实验结果。测试后的试样采用JSM-6480扫描电子显微镜(SEM)进行断口形貌分析。……