热处理对Ti-35V-15Cr-0．15Si-0．05C合金热稳定性能的影响.pdf

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1、热处理对Ti一35V-15Cr-0．15Si一0．05C热稳定性能的影响73热处理对Ti一35V一15Cr一0．15Si一0．05C合金热稳定性能的影响EffectofHeat—treatmentontheMicr0structureandThermalStabilityPropertiesofTi一35V一15Cr一0．15Si一0．05CTitaniumAlloy赵红霞，黄旭，王宝，雷力明(1g京航空材料研究院，北京100095)ZHAOHong—xia，HUANGXu，WANGBao，LEILi—ming(Bei

2、jingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095，China)摘要：通过对Ti一35V-15Cr0．15Si一0．05C合金轧制环件取样进行热处理和热稳定性能实验，研究了850oC和950℃固溶处理和950~C固溶后在600~C和700~C实效后的热稳定性能和微观组织。结果表明：合金仅经过固溶处理a相析出不明显，而经过固溶加时效处理后a相在晶界和晶内大量析出，在热稳定性能测试时，经过540~C100h热暴露后，a相进一步析出。合金a相是影响合金拉伸性能的主要因素，在晶

3、界析出的连续a相导致合金塑性急剧下降；通过850~C固溶热处理能够获得较好的室温拉伸和热稳定性能。关键词：阻燃钛合金；微观组织；热暴露；相；碳化物doi：10．3969／j．issn．1001-4381．2013．07．014中图分类号：TG146．23文献标识码：A文章编号：1001—4381(2013)07—0073—05Abstract：ThethermalstabilitypropertyandthemicrostructuresofTi一35V一15Cr一0．15Si一0．05Caftersolutionan

4、dagingwerestudied．Thesolutiontemperaturewas850℃and950℃andtheagingtemper—aturewas6OO~Cand7oo~Caftersolutionatthetemperatureof950~C．Theresultsshowedtheaphasehadnotseparatedoutobviouslywhenthealloysheattreatmentbysolution，andtheaphaseseparatedoutagreatdealinboundar

5、yandingrainsafteraging，andseparatedoutmoreafter100hoursexploredat540℃．Theaphasewerethemainfactorwhichaffectedthethermalstability．Thecontinuousaphaseintheboundaryofgrainsleadedrapidlydecreasingplasticity．Thealloyheattreatmentby850~Csolutioncouldobtaingoodandtherm

6、alstability．Keywords：burnresistanttitaniumalloy；microstructure；thermalexposure；dphase；carbides钛合金因具有低密度、高比强度、良好的耐蚀性等金的组织稳定性。经研究，Ti的碳化物对合金中的间优点而在先进航空发动机领域得到广泛的应用。燃气隙氧原子具有较强的吸收作用，可在一定程度上抑制涡轮发动机的压气机机匣、叶片等部件都可采用钛合a相的析出]，并且Si元素以固溶和析出硅化物金制造。如美国第四代战斗机F22的F119发动机上(TiSi。

7、)两种存在形式可以提高合金的性能l_3]。本工的钛用量高达39。然而，在一定的温度、空气压力作在AlloyC合金的基础上，添加了微量Si元素和C和气流环境下，常规钛合金容易被点燃而发生持续燃元素，对Ti一35V一15Cr一0．15Si一0．05C合金经固溶时效烧。因此，研制具有阻燃性能的钛合金成为发展高推热处理后的微观组织和热暴露性能进行了研究。比航空发动机的迫切要求。美国在2O世纪9O年代初研制成功一种G稳定元素高达5O的高稳定B型阻燃实验材料和方法钛合金AlloyC(名义成分为Ti一35V一15Cr)已被应用到Fl

8、19发动机上。然而，虽然这种合金在j3合金中含实验用Ti-35V-15Cr-0．05(；-0．15Si合金试样取自有最高Mo当量，但是经研究表明，高温长时间热暴露经三次真空自耗电弧熔炼制成25．2kg铸锭，经过开坯将导致这种口合金中析出少量a相_1]，从而降低了合锻造，最后轧制成为的环件。合金的化学成分见表1。