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固溶时效对Ti6242钛合金组织性能的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-08-14
Ti6242合金属于近α合金，国内牌号为TA19，因其良好的高温性能可用于航空发动机压气机部件和飞机蒙皮材料。Ti6242合金的名义成分为Ti-6A1-2Sn-4Zr-2Mo，其中添加铝是一种有效的α稳定元素；添加钼是中等含量的强β稳定元素；而添加的锡和锆是固溶强化元素，对相的稳定作用是中性的；这些合金元素的综合作用是产生一种弱β稳定的α+β合金，由于该合金是弱β稳定合金，所以该合金为近α型的α+β合金。
Ti6242合金属于近α合金，国内牌号为TA19，因其良好的高温性能可用于航空发动机压气机部件和飞机蒙皮材料。Ti6242合金的名义成分为Ti-6A1-2Sn-4Zr-2Mo，其中添加铝是一种有效的α稳定元素；添加钼是中等含量的强β稳定元素；而添加的锡和锆是固溶强化元素，对相的稳定作用是中性的；这些合金元素的综合作用是产生一种弱β稳定的α+β合金，由于该合金是弱β稳定合金，所以该合金为近α型的α+β合金。
科研人员对不同温度下固溶时效处理后Ti6242合金的室温拉伸性能及组织进行了研究，其目的在于研究不同固溶温度下Ti6242合金组织与拉伸性能的关系。旨在优化Ti6242合金的热处理制度，并为实际工业化生产中热处理提供理论依据。
实验所用材料为真空自耗电弧熔炼制备的Φ460mm的TA19铸锭，采用差热分析法测得合金的相变点为991℃。将铸锭在β相区进行三火次开坯、锻造至Φ100mm，经α+β两相区轧制为Φ16mm的棒材。两相区轧态的组织为α+β加工组织。实验合金采用的热处理制度为不同温度（910、940、970、985、1000、1015和1030℃）保温1h水冷+600℃保温8h空冷。拉伸试验采用Instron型拉伸机，采用OLYMPUSPMG3型倒置式显微镜和JSM-6760扫描电镜观察材料的显微组织。对所拍照片采用Photoshop6.0进行图像处理以实现对等轴α相、条状α相的剥离，完成之后采用Image-Pro-Plus6.0图像处理软件实现对等轴α、条状α含量及尺寸的统计。试验结果表明：
（1）固溶温度为910～985℃时，随固溶温度的升高，等轴α尺寸及片层厚度的增加削弱了条状α增加对强度的贡献作用，导致抗拉强度及屈服强度降低，伸长率和断面收缩率等塑性指标变化较小。
（2）固溶温度为1000℃时，条状α尺寸的增加引起了抗拉强度和屈服强度降低；等轴α含量降低显著（5%～6%），组织的变形协调能力下降，塑性降低，伸长率降低3%，断面收缩率降低16%。
（3）在相变点以上15～30℃固溶处理时得到魏氏体组织，表现为强度和塑性的急剧减小，断面收缩率仅为14%～15%，强度显著下降，屈服强度约为900MPa，抗拉强度约为1060MPa；随温度升高，1030℃时片层α的长度减小，宽度增大，材料性能有所回升。
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