TA15合金是一種綜合性能優(yōu)良的中強鈦合金,焊接性能良好,具有較好的加工性能,可用于生產(chǎn)薄板、厚板、型材、棒材、鍛件、模鍛件和線材等產(chǎn)品。該合金還具有良好的熱穩(wěn)定性能,也適于制作在450℃(6000h)和500℃(3000h)時長時間工作的構(gòu)件。目前,國內(nèi)在航空、航天和艦船等武器裝備上鈦合金用量不斷增加,而對成本控制的要求也日益明確,因而降低鈦合金原材料成本的技術(shù)將有廣闊的應(yīng)用前景。寶鈦集團有限公司的科研人員對TA15鈦合金添加返回爐料進行基礎(chǔ)研究工作,對添加返回爐料生產(chǎn)的棒材進行性能、組織、熱處理測試和實驗。通過研究,實現(xiàn)TA15鈦合金添加返回料生產(chǎn)加工材,為降低鈦合金生產(chǎn)成本和提高TA15鈦合金產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)水平提供理論支持。
針對加入返回爐料的TA15合金鑄錠,在單相區(qū)開坯鍛造,兩相區(qū)中間及成品鍛造,分別制備d120㎜、d80㎜、d47㎜和d20mm棒材,并進行性能檢測,與未添加返回爐料的TA15合金棒材進行對比。同時,對d20mm棒材選取不同的熱處理工藝進行組織和性能檢測。
TA15鈦合金是一種近α鈦合金,不可以熱處理強化,一般只采用普通退火。為了充分了解熱處理工藝對加入返回爐料的TA15鈦合金組織和性能的影響,進一步優(yōu)化工藝,提高產(chǎn)品的組織性能,本試驗重點研究退火溫度對合金顯微組織及拉伸性能的影響。研究結(jié)果:
(1)添加返回爐料的TAI5合金棒材力學性能和組織均滿足技術(shù)標準要求。
(2)由于添加返回爐料后鑄錠雜質(zhì)元素含量總體偏高,造成添加返回爐料鑄錠生產(chǎn)的TA15棒材與未添加返回爐料的棒材相比,強度略高,塑性略低。
(3)不同熱處理溫度下棒材的拉伸性能差異不大,經(jīng)β熱處理后,形成魏氏組織,存在明顯的晶界,屈服強度較低,塑性也較差。
(4)添加返回爐料可能帶來夾雜以及雜質(zhì)元素增加的風險,需在返回爐料處理過程以及添加過程中加以防范。(曉紅)