1、媒介

钛合金拥有比强度高、中温机能好
，，抗侵蚀机能好等一系列利益！！Ｔ谑椅孪
，，钛合金的比强度高于高强钢和高强铝合金！！Ｔ400～500℃内
，，钛合金的比悠久强度、比蠕变强度和比委顿强度都显著高于耐热不锈钢！！Ｒ蚨押辖鹪诤娇、航天、化工和船舶等工业部门得到宽泛利用[1]！！

TC6钛合金为马氏体型α+β两相热强钛合金
，，是目前利用最宽泛的Ti—Al一Mo—Cr—Fe—Si系钛合金！！l在TC6合金中不变并强化α相；同时参与Mo和Si
，，增长了β相的数量
，，有利于热加工和热不变性的提高；Cr和Fe是β共析元素
，，通过强化 α和β相提高中等温度下的拉伸强度[2]！！C6合金使用状态通常为退火状态
，，也可进行适当的强化热处置！！８煤辖鹂捎糜谥谱鞣⑵鸹显400℃以下长功夫工作6000h和在450℃工作2000h的部件口[3]！！Ｓ捎陬押辖鹪诔伦湮露群
，，晶粒迅速 长大
，，变形后形成魏氏组织
，，造成塑性和冲击韧性的降低
，，因而TC6合金通常在低于β转变温度10～30℃变形[1,4]
，，铸造温度领域窄
，，变形抗力大
，，本文通过分歧变形温度对组织、机能的影响
，，探求了提高TC6合金可锻性的蹊径！！

2、试验

2.1资料

试验用资料为宝钛股份经3次真空自耗熔炼的TC6钛棒
，，规格为φ130mm
，，交付状态为退火态
，，退火制度为890℃×1h、空冷+600℃×2h、空冷！！Ｔ柿匣С煞旨1！！

2.2原资料组织

原资料低倍组织致密
，，无可见晶粒
，，其低倍组织见图1(a)！！Ｔ柿舷晕⒆橹鹤醋橹
，，所有原始β晶界已充分破碎
，，α相分歧水平地产生扭曲
，，其间散布着α和β相的混合体
，，原资料显微组织见图1(b)！！

2.3步骤

用金相法测定了试验用棒材的相变点
，，β转变温度为940~950℃！！Ｊ匝槭毖∮昧肆礁霰湫挝露取！！５谝桓霰湫挝露任930℃
，，低于相变点
，，即在α+β两相区进行变形；第二个变形温度为950℃
，，稍高于相变点
，，即近β铸造！！

环形件铸造工艺过程为：：坯料加热保温100min
，，镦饼、冲孔、扩孔、整形
，，终锻温度大于800℃
，，锻后空冷！！６图冷却后对锻件进行等温退火处置
，，退火制度为：：870℃×1．5 h；炉冷至650℃
，，保温2h；空冷至室温！！Ｋ婧蠖远图进行解剖分析
，，以确定变形温度对锻件组织、机能的影响！！

3、了局及分析

从两种温度的成形过程看
，，950℃变形时变形抗力小于930℃时的抗力
，，资料流动性和可锻性也较好
，，这重要是由于钛合金有两种同素异构体
，，低温下是拥有密排六方晶格的α相
，，六方晶格组织滑移面数量有限
，，在低温下塑性变形难题！！Ｋ嫖露壬
，，六方晶格滑移面增多
，，塑性大大提高！！５蔽露瘸啾涞憬毽孪嗲
，，金属组织由六方晶格转变为体 心立方晶格
，，塑性大大增长！！Ｍ焙辖鹱橹闪较嘧橹湮ハ嘧橹
，，解除了由于各相机能分歧造成的变形不均
，，使流动应力降低！！Ｔ950℃和930℃两个变形温度成形的锻件低倍组织都很均匀、致密
，，无显著的清澈晶粒
，，也无其它肉眼可见的冶金缺点！！

3.1锻件组织

显微组织查抄发现
，，930℃变形的锻件显微组织为两相区加工的均匀等轴组织
，，初生α相根基球化
，，在等轴仅基体上散布有肯定数量的β组织
，，无显著的原始β晶界痕迹
，，锻件高倍组织见图2(a)！！

等轴α晶粒的形成过程是合金在α+β两相区进行变形时
，，原始β晶：：挺烈谎辈苄员湫
，，沿金属流动方向被拉长和破碎
，，随后产生再结晶
，，由于α相的再结晶快于Bβ相的再结晶
，，从而得到球状的α再结晶晶！！！ＭǔＲ晕庋淖橹 合机能较好
，，尤其是塑性和冲击韧性！！

950℃变形的锻件显微组织为网篮组织
，，见图2(b)！！Ｗ橹性鸡戮Ы缥丛诒湫喂讨衅肴獬
，，但β晶界遭到肯定水平的破碎
，，概括不够齐全和清澈
，，条状仅相分歧水平地产生扭曲
，，其间散布着α和β相的混合体！！２米橹脑蛑匾 铸造加热温度高于相变点
，，刻划晶界的条状仪相和晶内的片状α相是在动态变形过程中析出
，，因而
，，沿β晶粒天堑析出的条状α相被扭曲
，，被变形的片状α相切割而变得不齐全；同时晶内的片状α相被变形拉长和扭曲
，，扭转了原来的规定位向和平行分列
，，描摹趋近于条状
，，其间保留着α+β的混合体！！ＭǔＲ晕庋淖橹惹啃越虾
，，室温塑性比等轴 组织有所降低
，，但能提高断裂韧性、高温悠久和高温蠕变机能[2,4]！！

3.2锻件力学机能

由于TC6合金通常退火后的空冷过程中亚不变的β相会部门地分化而形成两相组织
，，这种组织不不变
，，并在合金的使用温度下趋于齐全分化！！５任峦嘶鸫χ每赡鼙Ｕ蟃C6合金获得最不变的α+β组织
，，保障在工作温度的长功夫过程中有较高的强 度和最高的塑性和最好的热不变性
，，这也是高温下长功夫工作零件选取的根基热处置制度[5]！！６图室温力学机能测试数据见表2！！

表2来看
，，在α+β两相区的930℃变形和在β单相区的950℃变形
，，强度和冲击韧性相近
，，没有显著差距！！Ｋ苄月杂薪德
，，950℃变形比930℃变形的δ₅
，，和ψ有所降低
，，出格是面缩率ψ
，，这与组织的变动是相对应的！！930℃变形获得的是等轴组织
，，这种组织有极好的塑性！！Ｍ
，，两相区变形初生α相含量更高(见图2)
，，而α相对拉伸塑性起着重要作用！！

拉伸变形较小时
，，在等轴α和变形β的相界面上产生浮泛；随着拉伸变形水平的增长
，，在必须穿过基体之前
，，这些浮泛沿着相界面长大！！＆料嗫帕６愿》撼ご笃鹱殴收献饔
，，初生α相颗粒越多
，，均匀自由程越短
，，浮泛长大遇到的故障越大！！Ｒ蚨
，，拉伸试样在断裂前产生更大的变形
，，从而获得更高的拉伸塑性[2]！！９倘950℃变形的锻件室温塑性有降低
，，但 比通常锻件尺度要求的(δ₅≥8％和ψ≥20％)高得多
，，使用中有很大的富足量！！

在930℃变形和950℃变形锻件的高温力学数据没有显著差距
，，这两个温度变形对高温力学机能没有太大影响！！

4、结论

(1)TC6合金在稍高于β相变点进行近β铸造
，，可降低变形抗力
，，提高可锻性！！

(2)TC6合金在稍高于β相变点的单相区变形
，，得到的显微组织为网篮状组织；而在α+β两相区成形
，，得到的组织为等轴组织！！

(3)TC6合金近β铸造和α+β两相区铸造的通例室温、高温力学机能没有显著差距
，，因而适当提高变形温度
，，选取稍高于β相变点的近β铸造能够在保障力学机能的情况下
，，提高合金的可锻性！！

参考文件

1中国机械工程学会锻压学会．锻压手册(第一卷)．北京：：机械工业出版社
，，2002：：283—324

2王金友
，，葛志明
，，周彦邦．航空用钛合金．上海：：上？蒲Ъ际醭霭嫔
，，1985：：113～221

3《中国航空资料手册》编纂委员会．中国航空资料手册(第四卷)．北京：：中国尺度出版社
，，2002：：132—146

4《锻压技术手册》编委会．锻压技术手册．北京：：国防工业出版社
，，1989：：244～254

5布鲁克斯C R．有色合金的热处置、组织和机能．北京：：冶金工业出版社
，，1988：：360—387