鈦(tai)合(he)金(jin)作為當代飛(fei)機和(he)航(hang)空發(fa)動(dong)機的(de)重(zhong)要結構(gou)材料之一，可有效提(ti)高航(hang)空發(fa)動(dong)機的(de)推重(zhong)比，特別(bie)是(shi)高強(qiang)度耐熱鈦(tai)合(he)金(jin)在(zai)(zai)這方(fang)面更突出(chu)。BT25合(he)金(jin)屬于馬氏體(ti)型的(de)α+β兩相鈦(tai)合(he)金(jin)。該(gai)合(he)金(jin)中含高熔點(dian)的(de)元素W，大大提(ti)高該(gai)合(he)金(jin)的(de)熱強(qiang)性，從而(er)使得該(gai)合(he)金(jin)的(de)最(zui)高使用溫度（550℃）和(he)工(gong)作壽命得到很大程度提(ti)高。據文(wen)獻報道：BT25合(he)金(jin)在(zai)(zai)500℃以下工(gong)作時間可達6000h，在(zai)(zai)550℃可達3000h，是(shi)用于制造發(fa)動(dong)機壓氣(qi)機零(ling)部(bu)件的(de)理想熱強(qiang)鈦(tai)合(he)金(jin)。
隨著大推比發(fa)(fa)動機(ji)型號的(de)不斷發(fa)(fa)展，BT25合金發(fa)(fa)動機(ji)盤件(jian)的(de)高溫(wen)(wen)使(shi)用壽命(ming)受到限(xian)制。不同合金元素含(han)量(liang)對(dui)BT25合金的(de)高溫(wen)(wen)性(xing)能的(de)影響(xiang)鮮(xian)有報道。鑒于(yu)此，研(yan)究人員通(tong)過(guo)采用等(deng)溫(wen)(wen)鍛造工藝，研(yan)究了(le)Zr含(han)量(liang)對(dui)BT25合金等(deng)溫(wen)(wen)鍛件(jian)組織及性(xing)能的(de)影響(xiang)。
試驗原材料為兩種(zhong)不同成(cheng)分(fen)的（α+β）相(xiang)BT25合金(jin)棒材，合金(jin)采(cai)用(yong)真(zhen)空感(gan)應(ying)+真(zhen)空自耗(hao)熔(rong)煉工藝，規格為Φ270mm。合金(jin)Zr含量分(fen)別(bie)為3.86%、1.65%，含量均為質量百(bai)分(fen)數。采(cai)用(yong)金(jin)相(xiang)法分(fen)別(bie)測得合金(jin)的（α+β）／β相(xiang)變點分(fen)別(bie)為1025、1055℃。兩種(zhong)合金(jin)初始(shi)組(zu)(zu)織分(fen)別(bie)為典型的雙態(tai)組(zu)(zu)織和等軸組(zu)(zu)織。
首先將兩(liang)種合金(jin)在α+β兩(liang)相(xiang)(xiang)進行(xing)(xing)改鍛(duan)，得到組織(zhi)均勻、細小的(de)兩(liang)相(xiang)(xiang)區組織(zhi)；然后分別在α+β兩(liang)相(xiang)(xiang)區進行(xing)(xing)等溫(wen)鐓餅，加熱(re)(re)溫(wen)度(du)控制(zhi)在相(xiang)(xiang)變(bian)點下30℃，變(bian)形(xing)量控制(zhi)為50%；最后進行(xing)(xing)熱(re)(re)處(chu)理。熱(re)(re)處(chu)理制(zhi)度(du)為：相(xiang)(xiang)變(bian)點下30℃保溫(wen)2h，AC；540℃×6h，AC。將熱(re)(re)處(chu)理后的(de)合金(jin)試(shi)(shi)料進行(xing)(xing)加工，分別進行(xing)(xing)室溫(wen)和高溫(wen)拉伸強度(du)、高溫(wen)熱(re)(re)穩定(ding)、斷裂韌性(xing)等性(xing)能測試(shi)(shi)。利(li)用(yong)顯微(wei)電鏡(jing)（OM）、掃描電鏡(jing)（SEM）觀(guan)察合金(jin)的(de)顯微(wei)組織(zhi)及拉伸試(shi)(shi)樣斷口形(xing)貌(mao)。試(shi)(shi)驗結果表明：
（1）采用等溫鐓餅工藝（溫度控制(zhi)(zhi)相變點下30℃，變形(xing)量(liang)控制(zhi)(zhi)50%），可充分破碎原始的晶粒，得到細小、均(jun)勻(yun)的α+β組織，提高了合金的組織均(jun)勻(yun)性。Zr含(han)量(liang)的增加，促(cu)使(shi)金屬流線的形(xing)成，同時抑制(zhi)(zhi)了鍛后合金晶界(jie)α的形(xing)核及長大。
（2）隨Zr含量(liang)的增(zeng)加，BT25合金室溫拉(la)伸強度提(ti)(ti)高了161MPa，500℃高溫拉(la)伸強度提(ti)(ti)高了123MPa，550℃高溫拉(la)伸強度提(ti)(ti)高了96MPa，熱穩(wen)定強度提(ti)(ti)高了57MPa，斷裂韌性由68.9MPa.m1/2提(ti)(ti)高至85.5MPa.m1/2。
（3）通(tong)過提高(gao)合金(jin)中Zr元素(su)含量(liang)，可有(you)效提高(gao)BT25合金(jin)的高(gao)溫綜合性能(neng)，從而提升該合金(jin)的使用(yong)空間，對航空發動機(ji)的發展具有(you)重要意(yi)義(yi)。