隨著航空工業(yè)的迅速發(fā)展，為了滿足新型飛機設計的要求，世界各國都在競相發(fā)展600℃以上長期使用的鈦合金。目前，高溫鈦合金的開發(fā)主要集中在Ti-A1-Zr-Sn-Mo-Si體系中，各國已相繼開發(fā)了幾種性能優(yōu)良的在600℃使用的高溫鈦合金，該系列合金目前被證明為是最成功的高溫鈦合金系。Ti600合金是西北有色金屬研究院研制的一種近α型高溫鈦合金，主要是針對航空發(fā)動機應用需求設計的，其成分在上述合金系的基礎(chǔ)上添加了稀土元素Y，符合高溫鈦合金設計標準，因此有望成為一種航空用材料。對于制造形狀像壓氣機盤和葉片的特殊部件，認為需要優(yōu)化熱機械加工條件以控制顯微組織—力學性能特性。因此，弄清楚顯微組織與熱機械加工參數(shù)之間的關(guān)系對于生產(chǎn)Ti600鈦合金至關(guān)重要。

試驗用料為Ti600鈦合金，名義成分為（wt.%）Ti-6Al-2.8Sn-4Zr-0.5Mo-0.4Si-0.1Y，其β轉(zhuǎn)變溫度約為1010℃。交貨狀態(tài)的Ti600合金棒材經(jīng)過β相區(qū)鍛造，初始顯微組織包括30～40μm長×2μm寬的α薄片，以及在細的轉(zhuǎn)變基體中約占10%的塊狀α相。在一計算機控制的Gleeble-1500熱模擬機上進行等溫壓縮試驗，變形溫度范圍800～1100℃，應變速率為0.001、0.01、0.1、1、10s-1，試樣的高度壓縮量為70%。熱壓縮后，試樣立即水淬以保護熱變形組織。試驗結(jié)果表明：

變形溫度對顯微組織的影響很大。在低于β轉(zhuǎn)變溫度（800～950℃）下加工，隨著溫度上升，在變形試樣中明顯發(fā)現(xiàn)了動態(tài)球化。在高于β轉(zhuǎn)變溫度（1000～1100℃）下加工，在垂直于鍛造方向的平面內(nèi)β晶粒發(fā)生了伸長。在轉(zhuǎn)變β晶粒內(nèi)發(fā)現(xiàn)一些不連續(xù)的針狀馬氏體α薄片。

應變速率完全影響著Ti600合金的變形。隨著應變速率（0.1～10s-1）的增大，伸長的α薄片扭折得越厲害，片狀組織的斷裂明顯出現(xiàn)在α＋β加工條件下。

Ti600合金在1000～1100℃熱壓的軟化機理主要是動態(tài)回復，形成亞晶和位錯壁是β單相中觀察到的典型的顯微組織特征。

在α＋β相區(qū)（800～950℃）加工，隨著溫度上升和應變速率下降，流變應力均降低。軟化機理主要為β晶粒內(nèi)α片的動態(tài)球化。（曉紅）