热处理炉钛合金棒材热处理研究报告

钛合金不仅具有优异成形性、深淬透性、良好的抗腐蚀能力，还具有优异的高温抗氧化性能，可用于制作有温度要求的飞机结构件或发动机部件紧固件和液压管材等，还可用作金属基复合材料的基体、铸件等。该合金是飞机发动机舱附近导风罩类零件的理想材料，例如波音777飞机发动机舱导风罩选用该合金后产生了很好的效果。我国在20世纪90年代初开始对β21s钛合金进行国产化研究，材料已研制成功，该合金国内相对应的牌号为TB8。国内某型号飞机机身发动机风罩零件上用TB8代替1Cr18Ni9Ti不锈钢，使飞机减重14kg，并提高了零件的抗腐蚀性、热稳定性。而采用该材料代替30CrMnSiA结构钢制造某机后，机身承力框上框段3个锻件结构件的焊接组合件实现减重，大大提高了飞机的结构效益。 
      北京有色金属研究总院的科研人员研究了固溶时效热处理对β21s钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：1）β21s钛合金在两相区固溶淬火处理后（800℃，1.5hWC和810℃，1.5hWC），显微组织均由α+β两相组成，其中α相以颗粒状质点分布在以β相为基的晶粒中；在β区固溶淬火处理后（830℃，1.5hWC），显微组织由等轴状β晶粒和少量析出的颗粒状α相组成。经时效处理，在亚稳β基体上弥散析出α相质点。2）β21s钛合金经不同固溶时效热处理炉后，可以获得不同强度和塑性匹配。在同一固溶温度下，随着时效温度的升高（从540，550到560℃），合金的强度性能呈下降趋势，而塑性则有所上升；在同一时效温度下，随着固溶温度的升高（从750，770，790到800℃），合金强度先有所升高，在790℃时达到峰值，而后又有所降低；而塑性则逐步降低。3）在790℃，1.5hWC+540℃，8hAC处理制度下，合金获得良好的强度-塑性匹配，合金抗拉强度达1360MPa，屈服强度为1330MPa，综合性能佳。