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TC25合金板材的热处理工艺

来源:www.onolishn.com 点击:834
TC25钛合金是一种变形马氏体α+β两相热强度钛合金,名义成分为Ti-6.5Al-2Mo-1Zr-1Sn-1W-0.2Si。该合金包含高熔点元素,例如Mo和W。它具有良好的耐热强度和耐热性,使用寿命长达3000小时。它是仅次于TC11钛合金的最高温度的钛合金之一。适用于制造500-550。在°C的工作温度下长期使用的航空发动机零件。

TC25合金可加工成锻件,模锻件,棒材,板材和其他形式的产品。目前,在中国对该合金的棒材,锻件和模锻件的研究很多,而对板技术的研究却很少。研究人员主要研究不同热处理工艺对板材力学性能的影响,探索合理的TC25合金板材热处理工艺,为合金板材的开发,生产和推广提供参考。

该测试使用的TC25合金Φ508mm铸锭经过3次真空自耗重熔。通过化学分析法对铸锭的组成(质量分数,%)进行了分析,结果为Al6.27.2,Mo1.52.5,Zr0。 8至2.5,Sn 0.8至2.5,W 0.5至1.5,Si 0.10至0.25,C≤0.10,Fe≤0.15,H≤0.10,O≤0.10,N≤0.04和余量Ti。通过金相方法确定该合金的相变点为(1020±2)℃。用3150t快速锻造机和3t电动液压锤打开钢锭,然后通过热轧将其轧制成7.0mm的厚度。对板样品进行不同的热处理,以进行机械性能和微观结构分析。

TC25合金可以进行常规退火或双退火。普通退火是将合金加热到合适的温度并持续一定的时间进行冷却。二次退火是先将合金加热至合适的温度(称为“第一退火温度”)一定时间,然后冷却至一定温度(称为“第二退火温度”)。保温一定时间后再冷却,试验中常用的退火温度为880、900、920和950℃,保温层经风冷,水冷和油冷1 h。二次退火为950℃×1h,空冷+ 560℃×6h,空冷,测试结果表明:

(1)与双退火相比,TC25合金薄板的普通退火要高于双退火。考虑到TC25合金的可塑性指数高,所以使用普通退火。

(2)TC25合金薄板在°C的范围内,随着退火温度的升高,强度缓慢升高,可塑性先升高后降低。当退火温度为900℃时,强度和塑性可以很好地匹配。

(3)在不同的冷却速率(空冷,油冷和水冷)下,水冷条件下的强度和可塑性最佳。

(4)TC25合金薄板的最佳热处理工艺是900°C×1 h,水冷。