TC11概述

TC11合金是一種綜合性能良好的α-β型熱強(qiáng)鈦合金，在500℃以下有優(yōu)異的熱強(qiáng)性能（高溫強(qiáng)度、蠕變抗力等），并且具有較高室溫強(qiáng)度。該合金還具有良好的熱加工工藝性（包括常規(guī)工藝性能和超塑性），可以進(jìn)行焊接和各種方式的機(jī)加工。目前，隨著TC11合金應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，該合金的β熱處理及等溫鍛已獲得迅速的發(fā)展。?該合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤(pán)、葉片、鼓筒等零件，也可用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。通過(guò)α＋β區(qū)熱變形和α＋β區(qū)熱處理，獲得的TC11合金的最高長(zhǎng)期工作溫度為500℃。生產(chǎn)的半成品有棒材、鍛件、模鍛件和鑄件等。

材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 3620.1—1994 《鈦及鈦合金牌號(hào)和化學(xué)成分》

GB/T 3620.2—1994《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分及成分允許偏差》

GB/T 2965—1996《鈦及鈦合金棒材》?

GJB 494—1988《航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片用TC11鈦合金棒材》

GJB 2218—1994《航空用鈦及鈦合金棒材和鍛坯規(guī)范》

GJB 2220—1994《航空發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦合金餅、環(huán)坯規(guī)范》

GJB 2744—1996 《航空用鈦及鈦合金自由鍛件和模鍛件規(guī)范》

HB 5263-1995《TC11鈦合金壓氣機(jī)盤(pán)模鍛件》

HB 7238-1995《鈦合金環(huán)形鍛件》?

TC11化學(xué)成分

鈦(Ti)余量

鋁(Al)5.8-7.0

鉬(Mo)2.8-3.8

鋯(Zr)0.80-2.00

鐵(Fe)≤0.25

硅(Si)0.20-0.35

鐵(Fe)≤0.25

碳(C)≤0.08

氮(N)≤0.05

氫(H)≤0.012

氧(O)≤0.15

熔煉與鑄造工藝

合金應(yīng)經(jīng)過(guò)兩次以上真空自耗電極電弧爐熔煉。?

應(yīng)用概況與特殊要求

該合金已用于制造渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤(pán)、葉片等多種航空零件。由于熱穩(wěn)定性和蠕變的限制，該合金在450℃下允許的工作時(shí)間為6000h，在500℃下允許的工作時(shí)間為500h1。?

熱處理制度

雙重退火?950℃，1～2h，空冷＋530℃，6h，空冷。首次退火溫度允許在β相變點(diǎn)以下30～50℃范圍內(nèi)作適當(dāng)調(diào)整，首次退火保溫時(shí)間根據(jù)最大截面厚度來(lái)確定：25mm以下為1h；26～50mm為1.5h；51～75mm為2h。

去應(yīng)力退火?530～580℃，0.5～6h，空冷或爐冷。?

合金組織結(jié)構(gòu)

合金在室溫下的平衡組織主要含有α相和β相，還可能出現(xiàn)含量很少的硅化物及TisAl相。在通常的退火狀態(tài)下β相含量占8%～12%。從較高溫度（例如1000℃）快速冷卻獲得馬氏體α'，從較低溫度（例如900℃）快速冷卻獲得馬氏體α'。在450℃以上加熱時(shí)，d'或α"將分解成α相和β相。?

焊接性能

該合金可應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)。熔焊時(shí)必須采用惰性氣體（氬、氦）或真空方法來(lái)保護(hù)。焊縫應(yīng)沒(méi)有氧化色或淺黃色。

由于該合金對(duì)焊接的熱循環(huán)反應(yīng)較大，因此要求采用一些專(zhuān)門(mén)的熱處理，這不僅為了消除殘余應(yīng)力，而且主要為了使焊縫和焊縫鄰近區(qū)金屬的組織性能穩(wěn)定化。一般都推薦焊后進(jìn)行退火并空冷或爐冷。退火是在真空爐或惰性氣體的容器中進(jìn)行，不允許用火焰噴槍來(lái)退火.