TC2合(he)(he)(he)金(jin)是(shi)一(yi)種中等強度、高塑(su)性(xing)近(jin)α型鈦合(he)(he)(he)金(jin),含有4%α穩(wen)定元素和1.5%β穩(wen)定元素Mn。該合(he)(he)(he)金(jin)在航空航天工業中獲得了(le)廣泛應(ying)用,尤其是(shi)大規格TC2合(he)(he)(he)金(jin)板可(ke)以減少(shao)焊縫數量(liang)。隨著(zhu)國內(nei)航空航天產品升級換(huan)代,對TC2鈦合(he)(he)(he)金(jin)大規格板材的(de)要求日益增強,對其各種力學性(xing)能(neng)和成(cheng)形性(xing)能(neng)也提出了(le)越來(lai)越高的(de)要求。
高質量(liang)、大(da)規(gui)格(ge)板(ban)(ban)坯(pi)是(shi)(shi)成(cheng)功制備TC2鈦合金(jin)大(da)規(gui)格(ge)板(ban)(ban)材的(de)關鍵。目前通過普通鍛(duan)造(zao)加工方法成(cheng)形(xing)出(chu)高質量(liang)TC2鈦合金(jin)大(da)規(gui)格(ge)板(ban)(ban)坯(pi)困難很大(da),主要之處是(shi)(shi)材料加工經常出(chu)現較多的(de)開(kai)裂(lie)等缺陷,組織不(bu)均勻,產品性能(neng)指標不(bu)穩定,合格(ge)率較低。因此,普通鍛(duan)造(zao)方法已不(bu)適(shi)用(yong)于大(da)規(gui)格(ge)TC2鈦合金(jin)板(ban)(ban)坯(pi)的(de)成(cheng)形(xing)。
科研人員針對現有技術的(de)不足,提供一種方(fang)法簡單(dan),易實現工業化生產的(de)TC2鈦(tai)(tai)合金(jin)大規格板(ban)坯(pi)的(de)成形方(fang)法。采(cai)用該方(fang)法成形的(de)TC2鈦(tai)(tai)合金(jin)板(ban)坯(pi)表(biao)面質量良(liang)好,組織均勻,產品(pin)(pin)內部缺陷少,產品(pin)(pin)穩定性好,產品(pin)(pin)合格率大大提高。
合金利(li)用(yong)(yong)真空(kong)自耗電弧爐(lu)熔煉,采用(yong)(yong)一次真空(kong)、二次充氬(ya)熔煉工藝(yi),制(zhi)備出Φ420mm的成品鑄錠。鑄錠相變點為(wei)(975±10)℃。
鑄(zhu)錠在(zai)(zai)(zai)大噸(dun)位快(kuai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)機上進(jin)行(xing)(xing)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao),采(cai)用(yong)2種加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi),分別為(wei): 工(gong)(gong)藝(yi)路線1:高溫(wen)(wen)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)+下(xia)(xia)兩(liang)相區(qu)(qu)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao) 工(gong)(gong)藝(yi)路線2:高溫(wen)(wen)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)+上兩(liang)相區(qu)(qu)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao) 鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)加工(gong)(gong)成厚度(du)為(wei)240mm的大規格TC2鈦(tai)合金板坯。其中(zhong)高溫(wen)(wen)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)為(wei)始鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)(zai)(zai)TC2鈦(tai)合金β相變(bian)點之上50~70℃,上兩(liang)相區(qu)(qu)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)為(wei)始鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)(zai)(zai)TC2鈦(tai)合金β相變(bian)點之下(xia)(xia)10~15℃,下(xia)(xia)兩(liang)相區(qu)(qu)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)為(wei)始鍛(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)(zai)(zai)TC2鈦(tai)合金β相變(bian)點之下(xia)(xia)30~70℃。最后(hou)取樣,并進(jin)行(xing)(xing)室溫(wen)(wen)拉伸(shen)試(shi)驗和金相觀察(cha)。試(shi)驗結果表明(ming):
(1)采用高溫鍛造+下兩相區鍛造,金相組織均為均勻、等軸的再結晶組織,片狀組織已被完全消除。
(2)采用高溫鍛造+上兩相區成形,TC2板坯變形溫度較高,導致再結晶驅動力不足,因此在難變形區仍然可發現存在未完全破碎的片狀組織。
(3)采用低(di)溫大(da)壓(ya)下工藝方(fang)法(fa),鍛造出厚度為240mm的大(da)規(gui)格TC2鈦合金板坯,具有細小、均勻(yun)的等軸組織。
