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高温钛合金材料特性和应用特点

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2016-2-17 11:54:20
高温钛合金是现代航空发动机的关键材料之一,主要用于航空发动机压气机盘、叶片等锻造零件,以减轻发动机重量、提高推重比。高温钛合金的发展趋势则是加入稀土元素。我国在这方面做了很多研究,例如Ti55合金和Ti60合金均加入了稀土Nd,向Ti600合金中加入稀土Y及Ti633G合金中加入稀土Gd,在改善合金性能方面均取得了很好的效果。加入稀土元素改善合金热稳定性主要是通过稀土元素与合金基体中的氧作用,形成复杂化合物,净化合金基体,从而提高合金热强性和热稳定性。目前,国外600℃高温钛合金研究成果已用于航空发动机上,如英国的IMI834、美国的Ti-1100、俄罗斯的BT18Y等都取得了良好的使用效果。TC17钛合金是一种综合性能优良的近β型合金,其名义成分为Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr(质量分数,%),该合金既可在α+β相区进行锻造也可在β相区进行锻造。它不但具有较高的强度、淬透性和断裂韧性,而且耐热稳定性好,疲劳性能高,热加工性能好。IMI550钛合金是英国帝国金属公司研制成功的一种热处理强化a+p型钛合金,其名义成分TMAMMo-2Sn~0.5Si,使用温度达到400°C,与同期的美国Ti6Al4V合金相比,抗拉强度提高了10%。 
 
本文根据IMI550钛合金材料特性和应用特点,拟对轧制温度对IMI550钛合金棒的组织和力学性能的影响进行研究,以期获得强度、塑性和蠕变性能等综合性能匹配良好的显微组织,为工业生产制定合理有效的热加工工艺提供理论指导。 
(1) IMI550钛棒直径7;-60C、7;-25C和%+15C温度轧制后的显微组织分别为等轴组织、双态组织和网篮组织。
(2) 具有网篮组织的IMI550钛棒室温宏观拉伸断口颈缩较小,微观断口由许多平直的解理小平面组成,解理小平面之间有明显的撕裂棱,呈现出准解理断裂特征,但存在少量尺寸和深度相对较小的韧窝,表明其仍有一定的塑性特征;400C高温拉伸宏观断口中心区出现了粗糙纤维区,微观断口中心区为小而浅的韧窝’呈现出一定的韧性断裂特征。 
(3) 具有等轴组织、双态组织和网篮组织的IMI550钛合金棒的室温和400C高温拉伸强度相当,并且等轴组织和双态组织的塑性也相当,但是网篮组织的塑性较差,尤其是室温塑性。
(4) 具有网篮组织的IMI550钛合金棒的蠕变性能最好,其次为双态组织,等轴组织的蠕变性能最差。
(5) 具有等轴组织、双态组织的IMI550钛棒试样的室温和400C高温拉伸宏观断口均出现明显的颈缩,微观断口形成大而深的等轴韧窝和杯状的剪切唇,呈现明显的韧性断裂特征。
来源:上海天天彩选4走势图宝鸡市力航钛业有限责任公司
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