TA15鈦合金成型工藝和表面滲氧工藝研究.pdf

1、近年來大量的研究和應(yīng)用表明，鈦合金在航空領(lǐng)域具有重要的地位。TA15鈦合金是在前蘇聯(lián)六十年代研制成功的BT20鈦合金(名義成分是Ti-6A1-2Zr-1Mo-1V)的基礎(chǔ)上國內(nèi)根據(jù)軍事需要而開始研制的一型鈦合金。本文研究的目的是針對航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的典型零件，用滿足技術(shù)條件要求的TA15鈦合金棒材、板材進(jìn)行了工藝試驗(yàn)，確定了板材的焊接工藝，模鍛件的模鍛和熱處理工藝，板材滲氧工藝，以完善該合金的工程化應(yīng)用。
　　本文參閱了大量國內(nèi)外多種

2、鈦合金的工程化應(yīng)用技術(shù)，根據(jù)實(shí)際裝備需要和生產(chǎn)條件，在另外幾個(gè)課題組工作的基礎(chǔ)上，開展了板材的焊接、模鍛件的組織性能分析和板材滲氧三方面的研究。從大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出:
　　1.真空熱處理或大氣處理、手工氬弧焊或自動(dòng)氬弧焊、填加焊絲(TA15-1)或不填加焊絲條件下，TA15鈦合金具有優(yōu)良的焊接工藝性能;TA15鈦合金板材焊接接頭的室溫、高溫拉伸強(qiáng)度和高溫持久性能均達(dá)到或超過母材的技術(shù)指標(biāo)，具有良好的使用性能;
　　2.形

3、變時(shí)，相變點(diǎn)以上變形得到片狀組織，相變點(diǎn)以下變形為雙態(tài)組織或等軸組織，等軸初生α相含量在45％至90％，隨變形溫度的降低，等軸初生α相含量增加。除了相變點(diǎn)以下50℃變形20％的試樣持久性能偏低外，其它條件下均有較高的持久性能。熱處理時(shí)，采用單純退火工藝，隨退火溫度的提高，初生α相有所長大，但體積分?jǐn)?shù)基本不變。采用等溫退火工藝時(shí)，由于冷速慢產(chǎn)生了晶間β相，β轉(zhuǎn)變組織有球化特征。退火過程中合金逐步發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶，而不斷軟化。當(dāng)退火溫度為

4、850℃時(shí)達(dá)到或接近了相的臨界分解溫度，產(chǎn)生了二次α相使強(qiáng)度又略有提高。
　　3.TA15鈦合金滲氧后，組織為等軸α+β組織，較標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)α相數(shù)量有一定增加，與β相相間均勻分布。滲氧層表面顯微硬度和α硬化層深度與加熱溫度、保溫時(shí)間均呈線形變化規(guī)律，隨加熱溫度的提高、保溫時(shí)間的延長，表面顯微硬度和α硬化層深度均有所增加。TA15鈦合金滲氧后，強(qiáng)度、塑性、疲勞性能等明顯降低;去除滲氧層表面氧化膜后，性能有所改善，表面耐磨性顯著提高