高 蕾 刘 娟 宋 琦 崔明亮

(中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司，四川618000)

TB6钛合金是一种近β钛合金，国外牌号为Ti-10V-2Fe-3Al，该材料具有较高比强度、良好的断裂韧性、较高的淬透性、良好的切削性和抗腐蚀性等特点。广泛应用于航空航天领域，例如飞机涡轮盘、飞机起落架和直升机旋翼系统，国内航空领域TB6钛合金主要应用于直升机领域锻件[1]。TB6钛合金锻件常用固溶时效热处理工艺，固溶温度、淬火冷速和时效温度是影响锻件性能的主要参数，陈威[2]等人研究了单级时效和双级时效工艺的影响；王文婷[3]等人研究了低温时效的影响；刘彬[4]等人研究了TB6钛合金多重固溶时效热处理工艺对锻件的影响。

本文通过采用∅130 mm规格TB6钛合金棒材改锻为自由锻件，研究固溶和时效热处理的温度对自由锻件组织和性能的影响，最终获得应用于锻件生产交付的最优热处理工艺，同时掌握热处理工艺和组织性能的对应关系，便于锻件组织性能不合格问题处理。

1 试验材料及方法

1.1 试验用料

试验用料为∅130 mm规格棒材经锻造后的自由锻件，自由锻件尺寸为200 mm×100 mm×60 mm，对应锻造方向为L×LT×ST。材料化学成分如表1所示。检测材料相变点为806℃。

表1 材料化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of the material (mass fractiom, %)

1.2 试验方法

根据锻件规范要求锻件采用两相区热处理，固溶选取Tβ-(30～60℃)，水淬。时效选取510～540℃，空冷。锻件规范中要求的热处理时间变化对锻件性能影响较小，因此本试验未选取不同时间对比的工艺试验。本试验中选取不同固溶和时效温度试验方案如表2所示，固溶温度选取770℃、760℃、750℃，时效温度选取540℃、530℃、520℃。……