热处理制度对于TC6 钛合金显微组织和性能的影响
2021-07-21欧笑笑蔡东颖宋蕊池段晓辉王丽瑛
中国金属通报 2021年14期
欧笑笑,傅 开,蔡东颖,宋蕊池,段晓辉,王丽瑛,周 娜
(宝鸡钛业股份有限公司,陕西 宝鸡 721014)
TC6 钛合金是一种综合性能良好的马氏体型(α+β)两相钛合金,其名义成分为Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si。该合金主要用于制造飞机压气机叶片、涡轮盘等重要零部件和一些承力构件,可以在400-450℃的条件下长期工作,具有很广泛的应用前景。TC6 钛合金中含有α 稳定元素Al、同晶形β 元素Mo 和共晶形β 元素Cr、Fe 和Si,可通过热处理有效强化和提高合金的力学性能[1,2]。
目前,TC6 钛合金热处理方式主要有普通退火和等温退火两种,等温退火高温区冷却过程又分为随炉冷却和转炉冷却两种方式。本文主要研究等温退火中的随炉冷却和转炉冷却两种方式,以及转炉时间对其显微组织、室温及高温性能的影响,从而进一步明确热处理制度对TC6 钛合金显微组织和力学性能的影响规律,以便为实际生产提供更多数据依据。
1 实验
实验采用经三次VAR(真空自耗)熔炼的Ф720mm 的TC6 钛合金铸锭,其化学成分如表1 所示。经金相法测定,本次实验用TC6 钛合金棒材的β 转变温度为981℃。

表1 TC6 钛合金铸锭的化学成分(wt%,质量分数)
铸锭在加热保温后,经开坯锻造和多火次中间锻造,最终经机加后得到Ф150mm 成品棒材。棒材热锻态的显微组织如图1所示。可以看出,TC6 钛合金棒材热锻态的组织为典型的等轴组织,在β 基体上均匀的分布着颗粒状或短棒状的初生α 相,晶内存在少量的次生α 析出相。本次实验选用6 种不同的热处理方式对试样进行热处理,具体热处理制度见表2。……
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