β21s鈦合金，名義成分為Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si，該合金是Timet公司于1989年針對美國國家航空航天飛機計劃NASP對抗氧化金屬及復(fù)合材料基體的需求而研制的一種亞穩(wěn)定β型鈦合金。該合金不僅具有優(yōu)異成形性、深淬透性、良好的抗腐蝕能力，還具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能，可用于制作有溫度要求的飛機結(jié)構(gòu)件或發(fā)動機部件緊固件和液壓管材等，還可用作金屬基復(fù)合材料的基體、鑄件等。該合金是飛機發(fā)動機艙附近導(dǎo)風(fēng)罩類零件的理想材料，例如波音777飛機發(fā)動機艙導(dǎo)風(fēng)罩選用該合金后產(chǎn)生了很好的效果。我國在20世紀90年代初開始對β21s鈦合金進行國產(chǎn)化研究，材料已研制成功，該合金國內(nèi)相對應(yīng)的牌號為TB8。國內(nèi)某型號飛機機身發(fā)動機風(fēng)罩零件上用TB8代替1Cr18Ni9Ti不銹鋼，使飛機減重14kg，并提高了零件的抗腐蝕性、熱穩(wěn)定性。而采用該材料代替30CrMnSiA結(jié)構(gòu)鋼制造某機后，機身承力框上框段3個鍛件結(jié)構(gòu)件的焊接組合件實現(xiàn)減重15%～20%，大大提高了飛機的結(jié)構(gòu)效益。

北京有色金屬研究總院的科研人員研究了固溶時效熱處理對β21s鈦合金棒材顯微組織和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明：1）β21s鈦合金在兩相區(qū)固溶淬火處理后（800℃，1.5hWC和810℃，1.5hWC），顯微組織均由α+β兩相組成，其中α相以顆粒狀質(zhì)點分布在以β相為基的晶粒中；在β區(qū)固溶淬火處理后（830℃，1.5hWC），顯微組織由等軸狀β晶粒和少量析出的顆粒狀α相組成。經(jīng)時效處理，在亞穩(wěn)β基體上彌散析出α相質(zhì)點。2）β21s鈦合金經(jīng)不同固溶時效熱處理后，可以獲得不同強度和塑性匹配。在同一固溶溫度下，隨著時效溫度的升高（從540，550到560℃），合金的強度性能呈下降趨勢，而塑性則有所上升；在同一時效溫度下，隨著固溶溫度的升高（從750，770，790到800℃），合金強度先有所升高，在790℃時達到峰值，而后又有所降低；而塑性則逐步降低。3）在790℃，1.5hWC+540℃，8hAC處理制度下，合金獲得良好的強度-塑性匹配，合金抗拉強度達1360MPa，屈服強度為1330MPa，斷后延伸率為12%，綜合性能最佳。（曉紅）