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航空航天用TA15钛合金板生产工艺标准
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航空航天用TA15钛合金板生产工艺标准

发布时间 :2021-05-21 05:48:44 浏览次数 :

钛及钛合金的性能优异,可广泛地应用到国民经济及国防事业的各个行业。随着航空技术的发展,钛以其优良的综合性能和其轻质的特点在航空领域的应用得到拓展。TA15钛板作为一种近α型钛合金,除保留了钛基材料的轻质特点,其室温力学性能和高温力学性能均具有显著优势。但GJB2505A中对TA15钛合金板材的组织类型有明确要求,除原始β晶界有效破碎,还需专门对TA15按组织评级图进行评定。而TA15特别是热轧成型的板材,热加工过程中,存在若加热温度过高则原始组织难以破碎、加热温度过低加工塑性难以保证的矛盾。

TA15钛合金板

一、TA15钛合金板工艺流程

真空自耗熔炼铸锭→锻造开坯→粗轧开坯→精轧成材

1、真空自耗熔炼铸锭

在原料海绵钛中配入纯铝、钛钼合金、海绵锆、铝钒合金及钛白粉,所得到的混合物内相应成分的质量百分比满足以下范围:AL:6.2~6.8%、Mo:0.8~1.5%、V:1~1.5%、Zr:1.8~2.2%以及O:0.06~0.09%;

2、锻造开坯粗轧开坯

粗轧加热温度按相变点以下50℃控制;依次进行精轧第一轧程开坯和精轧第二轧程成材,其中,精轧加热温度按相变点以下100℃控制,精轧总变形率≥70%;精轧末轧程变形率≥30%,精轧终轧温度按650~700℃控制;退火。

3、精轧成材

其次,本发明对温度以及变形率有相应的要求:通过控制加热温度,避免加热过程中组织的恶化;通过控制精轧总变形率、末轧程变形率及控制精轧终轧温度实现对原始组织的有效破碎,为再结晶过程生成等轴的初生α相创造条件。本发明可使TA15热轧板材原始组织完全破碎,并在后续热处理过程中生成等轴双态组织,组织类型完全满足GJB2505A中对TA15的要求。

钛合金板

二、TA15钛合金板10mm厚度热轧板材工序研究

1、压制电极时,根据原料的成分情况,根据计划成分配比,分别在海绵钛中配入纯铝、钛钼合金、海绵锆、铝钒合金及钛白粉。使成分满足以下范围:AL:6.2~6.8%;Mo:0.8~1.5%;V:1~1.5%;Zr:1.8~2.2%;O:0.06~0.09%;

2、锻造开坯规格为80mm×580mm×1020mm;

3、粗轧开坯两火,加热温度为950~980℃,开坯厚度为20mm,终轧温度为710℃;

4、精轧第一轧程开坯,加热温度为900~930℃,开坯厚度为15.0mm,终轧温度为716℃;

5、精轧第二轧程成材,加热温度为900~930℃,成品厚度为10.0mm,终轧温度为663℃,精轧总变形率为50%,末轧程(第二轧程)变形率为33.33%;

6、退火工艺按800±10℃×45分钟空冷执行;

7、产品性能检验:板材横向室温力学性能、产品力学性能满足要求。

TC4钛合金板

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