一种提高Ti5553合金综合性能的热加工方法
Ti5553合金是一种新型高强高韧钛合金，其名义成分为Ti-5A1-5Mo-5V-3Cr。该合金属于β型钛合金，拥有良好的淬透性和较宽的加工工艺范围，目前主要用于波音787飞机和空客A350飞机的起落架、机翼结构等20多种承力部件，代替了原来所使用的Ti-6Al-4V合金和Ti-1023合金。据统计，采用Ti5553合金可以使飞机的总质量减轻8%，在我国C919等大型民用飞机上也得到了推广应用，也可进一步推广应用于其它军用飞机上。
实际使用中的Ti5553合金多是网篮组织，即α转＋β转组织，也就是在β转基体上存在片状α转组织。理想的Ti5553合金组织应该是β晶粒细小、晶粒内部α转相细密、β晶界处存在细小断续的片状α转相的网篮组织。这种网篮组织可以使Ti5553合金的强度、塑性和断裂韧性得到较好的匹配，综合性能优良。
由于生产中有一批作为模锻原料的Ti5553合金轧制棒材，按照MTL-3103及BMS7-360G标准的要求进行（Tβ＋35）℃×90min/FC＋600℃×9h/AC热处理后，取样观察金相组织发现：组织粗大且不均匀，β晶界处存在连续平直厚大的片状α转相，且还有β斑存在。通常这种组织的钛合金强度偏低，达不到标准要求值，影响构件使用的可靠性。为此，科研人员探索用特殊的热加工方法来改善Ti5553合金轧制棒材的组织和性能，以获得组织致密，强度达到标准要求，而塑性和断裂韧性匹配良好的锻件。
实验材料为Φ250mm×200mm的Ti5553合金轧制棒材，其β相变点为840℃。分别按照表1给出的两种热加工工艺对其进行加工。
表1 热加工工艺方案
|
热加工工艺1
|
热加工工艺2
|
|
自由锻：（Tβ-30）℃×160min，多向镦拔，
变形量46%～63%
|
自由锻：（Tβ-30）℃×160min，多向镦拔，
变形量46%～63%
|
|
自由锻制坯：（Tβ-30）℃×70min，变形量10.6%
|
自由锻制坯：（Tβ-30）℃×70min，变形量10.6%
|
|
一火模锻：（Tβ-30）℃×60 min，变形量13%
|
一火模锻：（Tβ-30）℃×60 min，变形量15%
|
|
二火模锻：（Tβ-30）℃×60 min，变形量18.6%
|
二火模锻：（Tβ＋20）℃×60 min，变形量23.5%
|
|
热处理：（Tβ＋35）℃×90min/FC＋600℃×9h/AC
|
热处理：（Tβ＋35）℃×90min/FC＋600℃×9h/AC
|
对经过2种工艺热加工后的Ti5553合金的显微组织、拉伸性能和断裂韧性进行表征。拉伸性能和断裂韧性测试采用CL-3001拉伸试验机；显微组织观察在CL-2002金相显微镜上完成。
试验结果表明：通过2种不同热加工工艺都可以获得具有细密网篮组织的Ti5553合金，且性能达到了标准要求。而热加工工艺2获得的Ti5553合金强度、塑性、断裂韧性不但均符合标准要求，而且达到了良好匹配。（晓红）
现货资源
| 品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺纹钢 | 28*12 | HRB400E | 辽宁瀚达钢铁贸易有限公司 | 新抚钢(雷鸣) | 3380 | 详情 |
| 热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 3630 | 详情 |
| 普碳中板 | 8 | Q355B | 郑州上之达钢铁有限公司 | 敬业(金马库) | 4670 | 详情 |
| 低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
| 无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
| 圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
| 热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
| 高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
相关新闻
推荐文章
-
建材预测：跌势不止，今日钢价怎么走？
多地相出下调首付比例等利多地产政策，但新房销售额提升仍不明显，地产政策对钢材需求提振需进一步观察，目前为钢材传统需求淡季，宏观暂无重大利好。
-
亏损加剧！同比少2.5万亿！钢价又要反复？
特别关注央行：前五个月人民币贷款增加11.14万亿元。分部门看，住户贷款增加8891亿元，其中，中长期贷款增加8598亿元；企（事）业单位贷款...
-
建材预测：累降50！钢价来回拉扯！下周走势如何？
本周20mmHRB400E螺纹钢全国均价3691元/吨跌30，美联储降息预期延迟，国内宏观暂无明显向上推动；产业端建材库存增加、表需下降，基本面偏弱。
