TC21鈦合金是我國研制的一種新型損傷容限型鈦合金,具有高強度(1100MPa),高斷裂韌性(70MPa)和較低的裂紋擴展速率等特點,可作為重要的結構鈦合金在航空、航天領域得到應用。隨著航空工業(yè)的發(fā)展,鍛件尺寸越來越大,常規(guī)的兩相區(qū)鍛造因變形抗力大,生產(chǎn)較為困難。采用β鍛造既能充分利用合金的工藝塑性,降低變形抗力,又能提高合金的綜合性能,進一步發(fā)揮材料的材質(zhì)作用。但是,TC21鈦合金在β鍛造的高倍組織中經(jīng)常出現(xiàn)的異常長條α相和大塊α相,影響了其在航空工業(yè)中的應用。

大塊α相不僅在形貌上與正常α條不同,而且在成分上也有一定的差異,其根本原因是合金中各元素的不均勻擴散2內(nèi)吸附引起的成分偏析所致;大塊α相出現(xiàn)的形式主要有兩種:當大塊α相出現(xiàn)在原始β晶界時,其形貌為粗大條狀α相沿原始β晶界成一定角度并排長大;當大塊α相出現(xiàn)在原始β晶粒內(nèi)時,其形貌為條狀α相或小塊α相因相互連接而形成了大塊α相,只有少量是條狀α相并排連接而成;組織中的大塊α相數(shù)量與加熱溫度和保溫時間有關,隨著加熱溫度的升高,晶界附近的大塊α相數(shù)量減少,原始β晶粒內(nèi)的大塊α相數(shù)量增多;隨著保溫時間的延長,晶界上的大塊α相數(shù)量增多,晶內(nèi)的大塊α相數(shù)量變化不大。因此為盡量減少大塊α相的數(shù)量,在β相區(qū)加熱溫度和保溫時間不宜過高過長,最好選擇在相變點以上10℃左右,保溫不超過30min。

(來源：材料熱處理導報）