锻造工艺对大规格TC17钛合金棒材组织及性能的影响

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TC17钛合金激光焊接接头微观组织和力学性能

TC17钛合金激光焊接接头微观组织和力学性能作者：张群兵东拓谭猛猛门浩翔张建勋来源：《机械制造文摘·焊接分册》2024年第02期摘要：文中对TC17钛合金进行了激光焊接，对接头的宏观形貌、微观组织、显微硬度和拉伸性能进行了研究。

结果表明，TC17母材的微观组织为β相+等轴初生αp相，β相内存在大量次生αs相；热影响区微观组织变化较为复杂，随着离焊缝距离的减小，αp逐渐减少，β逐渐增多，αs先消失、再产生、然后再次消失；焊缝由β相柱状晶组成，柱状晶内部是细长的枝晶，在焊缝的中下部存在较多气孔；从母材到焊缝，硬度总体呈下降趋势；受αs含量变化的影响，随着离焊缝距离的减小，热影响区显微硬度先降低、再升高、然后再次降低；由于焊缝硬度最低且存在气孔缺陷，接头拉伸断裂在焊缝。

关键词：激光焊；微观组织；力学性能；TC17钛合金中图分类号： TG 456.7Microstructure and Mechanical Properties of TC17 Titanium Alloy Laser Welded JointZhang Qunbing1， Dong Tuo1， Tan Mengmeng1， Men Haoxiang1， Zhang Jianxun2（1. Xi’an Aeronautical Institute，Xi’an， 710077， China; 2. State key laboratory for mechanical behavior of materials，Xi’an Jiaotong University，Xi’an， 710049， China）Abstract： In this paper， the laser welding of TC17 titanium alloy was carried out， and the macroscopic morphology， microstructure， microhardness and tensile properties of the joint were studied. The results show that TC17 titanium alloy base material is composed of β phase and equiaxed αp phase，and there is a lot of acicular secondary αs phase in β phase. The microstructure of heataffected zone is complicated. With the decrease of distance from the weld zone，αp gradually decreases，β gradually increases，αs first disappears， then occurs， and finally disappears again. The microstructure of weld zone is mainly composed of columnar dendrites， and the porosity defects were mainly concentrated in the middle and lower part of the weld zone. From the base metal to the weld zone，hardness generally decreased. Affected by the αs phase， the microhardness of the heataffected zone decreases first， then increases and then decreases. Due to the lowest hardness and porosity defects of weld zone， the tensile fracture of TC17 titanium alloy laser welded joint was in the weld zone.基金项目：陕西省自然科学基础研究计划项目（2019JQ-915）Key words： laser welding; microstructure; mechanical property; TC17 titanium alloy0前言钛合金具有比强度高、力学性能好、耐腐蚀性强等优点，已广泛应用于航空领域。

生产工艺及其参数对钛合金成形性能的影响研究

生产工艺及其参数对钛合金成形性能的影响研究随着航空、航天、汽车等工业领域的不断发展和需求的提高，钛合金作为一种轻量、高强度的材料越来越受到关注。

然而，钛合金的成形性能相对较差，需要进行精确的生产工艺及参数控制。

因此，本文将从生产工艺和参数两方面，对钛合金成形性能的影响进行探讨。

一、生产工艺对钛合金成形性能的影响1. 热加工工艺热加工是钛合金生产中常用的一种成形方式，通过加热钛合金至一定温度后进行拉伸或轧制，可减轻其成形难度。

不同的加热温度和速度会影响到钛合金的晶粒结构、组织形态和屈服强度等特性。

适当地调整热加工工艺，可增强钛合金的塑性，从而提高其成形性能。

2. 冷加工工艺冷加工工艺是指在室温下对钛合金进行成形。

相对于热加工，冷加工可提高钛合金的强度和硬度。

但若加工过度，也会使其脆性增加，从而降低其成形性能。

因此，冷加工时需要注意成形难度与强度之间的平衡。

二、工艺参数对钛合金成形性能的影响1. 成分调节钛合金的成分对其成形性能有着显著的影响。

例如，合金中含有较高的铝元素会降低其塑性，因此需要降低铝元素含量以提高钛合金的成形性能。

2. 压力调节压力对钛合金的成形质量也有很大的影响。

过大的压力会增加应力，使材料发生变形；过小则难以将材料塑性形变。

因此，在生产过程中，需要精确控制压力，以提高成形质量。

3. 温度调节在热加工过程中，温度的调节也是十分重要的一环。

过高的温度会使钛合金发生过度烧结，形成氧化物，降低其塑性。

而过低的温度则会难以实现成形。

因此，需要精确控制加热温度，以达到最佳成形结果。

综上所述，生产工艺及其参数对钛合金成形性能有着极大的影响。

通过精确调节这些参数，合理把握生产工艺，才能够获取高质量的钛合金产品。

随着技术的不断发展，相信钛合金的成形性能会得到更大的提升，为现代工业的发展带来更大的帮助。

tc17钛合金材料标准

TC17钛合金是中国航空工业标准中的一种合金，其技术标准为XJ/BS 5127-1995《航空用Ti-17合金大规格板材和带材》。

该标准规定了TC17合金的化学成分、力学性能、工艺规范、试验方法、检验规则等内容。

其中包括：
-化学成分：TC17合金的化学成分为Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr，其中铝（Al）、锡（Sn）、锆（Zr）、钼（Mo）和铬（Cr）的含量分别不低于5、2、2、4和4个重量百分比。

-力学性能：TC17合金的力学性能包括拉伸强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标。

根据标准要求，TC17合金的拉伸强度不低于100MPa，屈服强度不低于80MPa，延伸率不低于10%，硬度（布氏）不低于150HB。

-工艺规范：TC17合金的生产工艺包括熔炼、铸造、锻造、热处理等过程。

标准规定了各工艺过程的具体要求，如熔炼时应控制化学成分、温度和冷却速度等参数；锻造时应采用合适的工具和工艺参数等。

-试验方法：TC17合金的试验方法包括拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验等。

标准规定了各试验的具体操作方法和检测标准。

-检验规则：TC17合金的检验应按照标准规定的检验项目、检验方法和检验周期进行。

标准规定了TC17合金的合格判定标准，即拉伸强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标应符合标准要求，且无严重缺陷或损伤。

锻造工艺和时效处理对TC10钛合金组织和性能的影响

２结果与分析
图１为２种不同锻造工艺得到的棒材锻态金相照片。从图中可以看出，铸锭的原始粗晶组织得到了很好的破碎，原始晶界不复存在，棒材组织由初生 α相、α′相和残余 β相组成，属于典型的 α＋β双态组织。采用工艺Ａ生产的棒材组织以等轴初生 α 相为主，并且均匀性较好，且横向组织与纵向组织差别不大，只是纵向组织中初生 α相含量稍多，这跟照片拍摄视场有关。而工艺Ｂ生产的棒材组织中条状 α相较多，横向和纵向组织差别较大，纵向组织初生条状 α相和次生条状 α相具有明显的方向性。
４０
３５卷
１实验
实验材料采用宝钢特钢生产的５０８ｍｍＴＣ１０钛合金铸锭。铸锭经过２次真空自耗熔炼，其化学成分如表１所示。通过金相法测得合金相变点为９３０℃。
表１ＴＣ１０钛合金铸锭的化学成分（ｗ／％）Ｔａｂｌｅ１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＴＣ１０ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｉｎｇｏｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓ
ＴｅｓｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎＲｍ／ＭＰａＲＰ０２／ＭＰａＡ／％Ｚ／％
Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ１１５０ＰｒｏｃｅｓｓＡ
Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ１１４０
１０９０１７５５１０６０１７５２
Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ１１６４ＰｒｏｃｅｓｓＢ
ＴＣ１０钛合金棒材锻态室温拉伸性能如表２所示。可以看出，采用工艺Ａ生产的棒材纵向性能和横向性能差别不大，说明棒材的各向异性较小。采用工艺Ｂ生产的棒材纵向与横向拉伸性能差别较大，
图１采用不同锻造工艺生产的ＴＣ１０钛合金棒材金相照片Ｆｉｇ１ＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｓｏｆＴＣ１０ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｂａｒｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙ

TC17钛合金棒材低倍组织亮斑研究

TC17钛合金棒材低倍组织亮斑研究岳旭;黄德超;宋蕊池;王淑艳;马宝军;李渭清【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】4页(P43-45,53)【作者】岳旭;黄德超;宋蕊池;王淑艳;马宝军;李渭清【作者单位】宝鸡钛业股份有限公司,陕西宝鸡721014【正文语种】中文内容导读通过TC17钛合金在三种温度下(β+50℃、β-30℃和β-50℃)进行60%左右的变形,研究了锻造温度对棒材进行高倍组织、低倍组织及力学性能的影响.研究结果表明,相变点以上变形得到魏氏组织,低倍组织均匀无亮斑产生;相变点以下进行60%左右的锻造变形,可使α相较充分的等轴化.相变点以下30℃生产,棒材低倍组织中会出现不同程度的亮斑.经分析,亮斑为Cr元素微区分布不均匀造成的β斑,微区成分不均匀是引起TC17钛合金β斑的本质因素,锻造温度是形成β斑的主要诱发因素;相变点以下50℃生产能有效的避免低倍亮斑产生,进行适当的热处理后,其组织及性能满足标准要求.TCl7 合金是一种综合性能优良的近β 型合金,其名义成分为 Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (质量分数/%),该合金既可在α+β相区进行锻造也可在β 相区进行锻造,它不但具有较高的强度、淬透性和断裂韧性,而且耐热稳定性好,疲劳性能高,热加工性能好[1].自 20 世纪 70 年代以来以其优异性能逐渐进入航空制造领域作为压气机盘等锻件在较高推力的发动机上使用.本文作者通过三种锻造温度,研究锻造温度对 TC17 钛合金低倍组织亮斑的影响.实验材料及方法实验材料本次试验所使用宝鸡钛业股份有限公司生产的φ140 mmTC17 钛合金棒材.棒材显微组织如图1,β 基体上均匀分布等轴α 相,α 相含量约为 50%.化学成分符合表 1 要求.实验用材料用金相法测得该合金的相变点(α+β/β) 为880~900℃.图1 φ140 mmTC17 钛合金棒材显微组织表 1 TC17化学成分表 (质量分数) %Ti Al Sn Zr Mo Cr Fe C N O基体 4.5~5.5 1.5~2.5 1.5~2.5 3.5~4.5 3.5~4.5 ≤0.25 ≤0.02 ≤0.05 0.08~0.13实验方法坯料分别在950℃、850℃ 和830℃ 3 个温度下,在 2500 t 快锻机上对坯料进行60% 左右的变形,锻制成φ90 mm 的棒材.对 3 种锻造温度生产的棒材进行低倍组织检验,观察低倍组织亮斑分布情况.在 OLYMPUS GX71 型金相显微镜上进行显微组织观察,利用能谱 (EDS) 分析和显微硬度测试等手段对亮斑进行分析.并对棒材经840℃/2h.AC+800℃/4h.WC+630℃/8h. AC (AC 空冷,WC 水冷) 处理后,检测棒材的力学性能和金相组织.结果与分析低倍组织和高倍组织在三支棒材上切取低倍试样,进行低倍组织观察,结果如图 2 所示.可以看出,950℃ 锻造的棒材,由于始锻温度和终锻温度均高于相变点,其低倍组织呈清晰晶,组织均匀.850℃ 和830℃ 锻造的棒材低倍组织为模糊晶,组织都很均匀.不同的是850℃ 生产的棒材低倍组织心部出现较为集中的亮斑.图 2 不同锻造温度生产的棒材低倍组织三种温度锻造的棒材,其热处理后的显微组织如图 3 所示.图 4 为850℃ 锻造的TC17 钛合金棒材基体区 (左) 和亮斑区 (右) SEM 照片.可以看出,经单相区锻造得到的组织如图 3 中 (a) 所示,在粗大的原始β 晶粒内细针状α 相交织成网篮状,晶界很清晰 [2].图 3 中 (b) 和 (c) 分别为850℃ 和830℃ 锻造的棒材经三重热处理后的显微组织.可以看出,两种锻造温度下生产的棒材高倍组织均为转变β 基体上均匀分布等轴初生α 相,初生α 相含量约为 40%.图 2 (b) 中低倍组织中心处的亮斑,其显微组织表现为一片片类似于魏氏组织的β 斑.其产生原因是由于材料成分的不均匀性造成局部β 相变温度值下降,在β 转变温度下进行锻造时,由于棒材规格较小,其中心部位始终为自由锻造的易变形区,该区域的温升较大,会导致区域产生温升且温度接近了β 相变温度值,引起该部位的α 相组织提前产生相变转换成β 相,从而在材料内部形成β 斑.图 3 不同锻造温度生产的棒材显微组织图4 850℃ 锻造 TC17 钛合金棒材基体区 (左) 和亮斑区 (右) SEM 照片低倍亮斑研究对850℃ 锻造生产的棒材低倍亮斑处进行解剖分析,利用能谱分析测定亮斑区与基体区的合金元素的含量,检测数据见表 2;测试亮斑区与基体区的显微硬度,每个区域测试三点,检测数据见表 3.表 2 基体区与亮斑区合金元素含量比较 (质量分数) %测试位置 Al Mo Sn Cr Zr基体区 5.29 3.84 2.36 3.97 2.06亮斑区 5.51 3.48 2.14 4.92 1.86表 3 基体区与亮斑区显微硬度比较测试位置硬度 (HV0.2)基体区 386 378 384亮斑区 430 444 430由以上数据可以看出,除 Cr 元素外,亮斑区与基体区的其他合金元素含量相当,亮斑区 Cr 元素含量比基体区高出 1% 左右.亮斑处的显微硬度也高于基体区.可得出和文献[3]相同的结论,即:对于 TC17 钛合金这种典型的近β 型钛合金,合金中β 稳定元素 Mo 和 Cr 含量较高,由于 Cr 是共析型β 稳定元素,容易在铸锭的头部区域形成偏析,造成某些区域 Cr 元素富集,比正常区域的 Cr 元素含量偏高,相变点偏低.因此,当锻件在热加工或随后的热处理过程中,加热温度接近相变点时,就可能造成 Cr 元素富集区域超过了相变点,出现β 斑点.以上数据也验证了上文"低倍组织和高倍组织"中的分析.性能3 种方案生产的棒材,在其心部位置切取试样,经840℃/2h.AC+800℃/4h.WC+630℃/8h. AC 热处理后测试各项力学性能,每组性能测试两个数据取平均值,力学性能结果见表 4 和表 5.表 4 棒材的室温力学性能No. σb/MPa σ0.2/MPa δ5/% Ψ/%a 1190 1095 8.0 15.0 b 1225 1155 15.0 40.0 c 1215 1155 16.0 51.0表 5 棒材的高温力学性能No. 高温拉伸(370 ℃) 热稳定性 (370 ℃, 100 h) 蠕变(400 ℃, 355 MPa, 100 h)σb/MPa δ5/% Ψ/% σb/MPa δ5/% Ψ/%a 965 11.5 28.0 1175 7.5 14.0 0.144 b 990 16.5 64.0 1200 16.0 53.5 0.170 c 985 18.0 62.0 1190 15.0 41.0 0.162显微组织是材料性能的内在表现形式,对性能起决定作用.从实验测试结果来看,a 组数据为β 锻造并两相区固溶时效处理测得的数据,由于锻造温度较高,存在完整的β晶粒和晶界α 相,使得棒材塑性较差,但是具有最好的蠕变性能;b、c 两组数据为α+β 两相区锻造并经三重固溶时效处理测得的数据,两组数据差异不大,各项性能均能满足使用要求.已有的研究表明[3],β 斑点面积越大,对室温拉伸性能和低周疲劳性能影响越大.美国对 Ti-10V-2Fe-3A1 合金中β 斑点的最大面积规定是 0.762 mmX0.762 mm,俄罗斯对 Ti-5553 合金中β 斑点的最大面积的规定是 0.75 mmX0.75 mm,小于该规定值,β 斑点对力学性能的影响不大.本文研究中所出现的β 斑面积约为 0.35 mmX0.30 mm,亮斑的出现对棒材整体性能影响不大.结束语锻造温度决定着钛合金组织及性能,在钛合金的β 相锻造过程中产生β 相变是必然要经历的相变过程,但若是在两相锻造中则β 斑为不允许出现的组织缺陷,通过合理的锻造温度选择,可以有效的避免β 斑产生.对于近β 锻造的 TC17 钛合金产品,应尽量控制变形的均匀性及形变速率,避免局部温升过大而形成β 斑.本文的研究可得出以下结论:1) 微区成分不均匀是引起 TC17 钛合金β 斑的本质因素,锻造温度是形成β 斑的主要诱发因素.相变点以下30℃ 生产,棒材低倍组织中会出现不同程度的β 斑.这是由于微区成分分布不均匀,使该区域的转变温度低于基体区,在锻造中造成局部温度提前超过相变点,而形成β 斑.相变点以下50℃生产能有效的避免β 斑产生.2) 局部小面积的β 斑对 TC17 钛合金棒材的整体的力学性能未产生较大影响,可以满足使用要求.参考文献[1] 稀有金属加工手册编写组. 稀有金属材料加工手册. 北京: 冶金工业出版社, 1984:447[2] 张翥, 路纲, 惠松骁. 固溶处理后冷却速度对TC17合金显微组织和性能的影响. 金属学报, 2002, 38(9), 101-104[3] 赵兴东, 陈仲强, 郑渠英, 等. TC17钛合金整体叶盘腐蚀表面"亮条"的成因及其对性能的影响.钛工业进展, 2011, 8(4), 28-31。

TC17粉末钛合金HIP_IF复合工艺制备及组织性能演变

2009年 8月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING August 2009收到初稿日期：2008-10-30；收到修改稿日期：2009-04-13作者简介：赵张龙，男，1981年生，博士，西北工业大学材料科学与工程学院，陕西西安 710072，电话：************，E-mail:*************************TC17粉末钛合金HIP/IF 复合工艺制备及组织性能演变赵张龙1，郭鸿镇1，姚泽坤1，刘海彦2，汤慧萍2(1. 西北工业大学，陕西西安 710072) (2. 西北有色金属研究院，陕西西安 710016)摘要：采用粉末热等静压(HIP)＋等温锻造(IF)的复合工艺制备TC17粉末钛合金，并分析研究工艺过程中合金组织和性能的变化。

结果表明：粒度<104 μm 的雾化TC17合金粉末经热等静压后，合金成分均匀，显微组织为细针状的魏氏组织，室温抗拉强度为1210 MPa 、延伸率仅为4%；经高低温慢速等温锻造后，合金密度得到进一步提高(99.9%)，显微组织中的原始β晶粒得到完全破碎，获得了细小的等轴晶粒；固溶时效热处理后，大量等轴α相均匀地弥散分布于β转变基体上，α相尺寸很小，约1~2 μm 。

最终粉末合金室温抗拉强度为1210 MPa 、延伸率高达16%，强度和塑性达到了良好的匹配，并且远远超过技术条件要求。

关键词：粉末钛合金；热等静压；等温锻造；显微组织；力学性能中图法分类号：TF 124.3，TG 319 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2009)08-1450-04钛合金由于具有低密度、高强度及优良的耐热和抗腐蚀等特性，在航空航天、医疗器械及化工领域备受关注，但是昂贵的成本却限制了其广泛应用。

粉末冶金是提高钛合金材料利用率、减少机加工工时、节约成本的一条近净成形工艺，在国内外已受到较多的重视[1~3]。

β锻造工艺对tc17钛合金显微组织的影响

ＺｈａｏＸｉｎｇｄｏｎｇ１ ꎬ ＷｅｉＸｉｎ１ ꎬ ＺｅｎｇＷｅｉｄｏｎｇ２ ꎬ ＨｅＳｈｅｎｇｔｏｎｇ２ ꎬ ＸｕＪｉａｎｗｅｉ２
(１. ＡＥＣＣＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｍｉｎｇＡｅｒｏ￣ｅｎｇｉｎｅＣｏ.ꎬ Ｌｔｄ.ꎬ Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００４３ꎬ Ｃｈｉｎａ)
(２. ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬ ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｘｉ’ａｎ７１００７２ꎬ Ｃｈｉｎａ)
晶粒容易发生动态再结晶ꎬ 变形量越大ꎬ 再结晶体积分数越高ꎬ ８０％变形量时 β 相的再结晶体积分数为５０％ ꎮ 晶界 α
相发生球化对变形量和变形速率均较为苛刻ꎬ 仅在变形量为８０％、变形速率为０１ｍｍ / ｓ时大量晶界 α 相发生了球
化ꎮ 此外ꎬ 相比变形量ꎬ β 再结晶数量对变形速率更加敏感ꎮ
ｔｈａｎｔｈｅｈｅｉｇｈｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ＴＣ１７ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙꎻ β ｆｏｒｇｉｎｇꎻ ｈｅｉｇｈｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎꎻ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒａｔｅꎻ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ
０引言
航空发动机需要在高温、高压、高转速条件下
第３６卷第５期
２０１９年
１０月
Ｖｏｌ３６Ｎｏ５
Ｏｃｔｏｂｅｒ２０１９
β 锻造工艺对ＴＣ１７钛合金显微组织的影响
赵兴东１ ꎬ 魏鑫１ ꎬ 曾卫东２ ꎬ 贺胜通２ ꎬ 徐建伟２
(１. 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司ꎬ 辽宁沈阳１１００４３)
(２. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室ꎬ 陕西西安７１００７２)

锻造工艺对钛合金锻件组织性能的影响

锻造工艺对钛合金锻件组织性能的影响钛合金是一种重要的结构材料，具有良好的耐腐蚀性、高比强度和高比刚度等特点。

由于其广泛应用于航空航天、汽车制造、生物工程等领域，对钛合金的性能和制造工艺的研究变得尤为重要。

在钛合金的制造工艺中，锻造是一种常用的方法。

本文将重点探讨锻造工艺对钛合金锻件组织性能的影响，并分析其中的原因。

首先，锻造工艺对钛合金锻件的晶粒尺寸和晶粒形态有着重要影响。

在锻造过程中，钛合金会经历高温和高应变速率的变形，这将导致晶粒的放大和层流增长。

较大的晶粒尺寸会使材料的强度和塑性下降，而较小的晶粒尺寸则可以提高材料的机械性能。

因此，通过适当的锻造工艺参数，如温度、应变速率和应变量等的控制，可以得到晶粒细小且等轴形态的钛合金锻件，从而改善其力学性能。

其次，锻造工艺对钛合金锻件的组织结构和相组成也有重要影响。

在锻造过程中，钛合金的显微组织往往发生变化，原有的β相逐渐转变为α相。

锻造温度和速率的选择将直接影响到相变行为和形成的相组成。

高温和较快的变形速率有利于β→α相的转变，得到含有较多等轴α的钛合金锻件。

而低温和较慢的变形速率则有利于完全转变为片状α相的钛合金锻件。

根据应用的需求，可以通过调整锻造工艺参数来控制晶粒尺寸和相组成，以获得具有理想性能的钛合金锻件。

此外，锻造工艺还可以改善钛合金锻件的组织均匀性和一致性。

在钛合金的锻造过程中，通过应用适当的锻压力和变形次数，可以使材料中的局部组织结构得到改善，从而使最终的锻件具有更为均匀和一致的性能。

通过有效的变形和热处理过程的组合使用，可以消除材料中产生的缺陷和残余应力，进一步提高钛合金的力学性能和可靠性。

综上所述，锻造工艺对钛合金锻件的组织性能有着重要影响。

通过控制锻造工艺参数，可以实现钛合金锻件晶粒的细化和等轴化，调控相的组成和分布，改善组织均匀性和一致性。

此外，在锻造工艺中还可以采用热处理等其他工艺手段来进一步优化钛合金锻件的性能。

因此，深入研究和应用锻造工艺对钛合金锻件的影响，将有助于提高钛合金的制造质量和性能，满足不同行业对材料性能的需求，推动钛合金材料的广泛应用。

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ｍｅｃｈａｎｉｃａ１ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｌｆａｗｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｏｆｔｈｅｂａｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ．ｄｅｆｏｒｍｅｄｍｏｒｅｔｈａｎ６０％ｕｓｉｎｇｕｐｓｅｔｔｉｎｇａｎｄｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅｒｅｇｉｏｎａｎｄｔｈｅｎｄｅｆｏｒｍｅｄｍｏｒｅｔｈａｎ６５％ｕｓｉｎｇｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ
ｗａｓ西３．２ｍｍ一９～一１２ｄＢ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＣ１７ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｍｉｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｆｌａｗｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｅｖｅｌ
ＥｆｆｅｃｔｏｆＦｏｒｇｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴＣ１７ＴｉｔａｎｉｕｍＡｌｌｏｙＢａｒｓ
ｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｄｕａｌ — ｐｈａｓｅｒｅｇｉｏｎ．ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｗｉｔｈｔｈｅｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆ８４０ｏＣ ×２ｈ／ＡＣ＋８００ｃＣ × ４ｈ／ＷＣ＋６３０ｏ（二 ×８ｈ／ＡＣ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｒｓｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅＧＪＢ２２１８Ａ－２００８ｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｔｈｅｌｆａｗｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｅｖｅｌ
第３０卷
２０１３年
第４期
８月
Ｔｉ是
ＶＡｏｕ１ｇ＿ｕ３ｓ０ｔＮ２０ｏ．１４３
锻造工艺对大规格ＴＣ１７钛合金棒材组织及性能的影响
岳旭，冯浩，马恩惠，李巍，马宝军，董洁，李渭清
（宝鸡钛业股份有限公司，陕西宝鸡７２１０１４）
摘
要：通过两种Ｔ艺锻制了６３５ｏｉＹｌｍ的大规格ＴＣ１７钛合金棒材，比较了经两种Ｔ艺锻制的棒材的显微组织、力学
×４ｈ／ＷＣ＋６３０ ℃ ×８ｈ／ＡＣ热处理，可得到各项力探伤杂波水平。研究结果表明，在单相区采用镦拔变形使变形量大于６０％，并在两相区进行拔长，使变形苗
大于６５％，再经８４０ ℃ ×２ｈ／ＡＣ＋８００２２１８Ａ一２００８标准要求且探伤杂波水平可达西３．２ｍｍ一９～一１２ｄＢ的６３５０ｍｍＴＣ１７钛合金棒材。关键词：ＴＣＩ７钛合金；锻造工艺；显微组织；力学性能；杂波水平
分析了锻造工艺对棒材组织、力学性能及探伤杂波
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水平的影响，为工业化生产大规格ＴＣ１７钛合金棒材工艺制定提供依据。
ＴＣ１７钛合金名义成分为Ｔｉ一５Ａ１ — ２Ｓｎ－２Ｚｒ－４Ｍｏ一
ＹｕｅＸｕ，ＦｅｎｇＨａｏ，ＭａＥｎｈｕｉ，ＬｉＷｅｉ，ＭａＢａ￣ｕｎ，ＤｏｎｇＪｉｅ，ＬｉＷｅｉｑｉｎｇ
（ＢａｏｊｉＴｉｔａｎｉｕｍＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｊｉ７２１０１４，Ｃｈｉｎａ）
４Ｃｒ，是一种综合性能优良的近／３型钛合金具有较高的强度、淬透性和断裂韧性，且热稳定性好，抗疲劳性能高，热加工性能好 ¨ Ｊ，可在＋相区或口相区进行锻造。自２０世纪７０年代以来就因其优异的性能逐渐进入航空领域，被用来制造高推力发动
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｇｉｎｇ＋３５０ｍｌｎＴＣ１７ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｂａｒｓｔｈｒｏｕｇｈｔｗｏｓｃｈｅｍｅｓ，ｔｈｅｎｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｍｃｔｕｒｅｓ．