供应高强度钛合金 TC18锻件 钛棒钛光板可按需加工

TC18钛合金是 一种高强度钛合金，在俄罗斯对应的合金为BT22。TC18钛合金名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe，名义成分下的Al当量为5.0%，Mo当量为11.76%。GB/T3620.1《钛及钛合金和化学成分》中规定的TC18钛合金化学成分见表1。该合金退火状态下的组织中具有数量大致相等的α相和β相，是退火状态下强度高的钛合金。TC18钛合金可以用各种焊接方式进行焊接，退火后具有良好的焊接性能。合金的高长期工作温度为400℃。

TC18合金可淬透截面厚度高达250mm，特别适合制造飞机机身和起落架上的大型承力结构件，在飞机结构中用TC18钛合金代替高强钢或Ti6Al4V合金，可减重15%~20%。该合金一般在双重退火状态下使用，也可以通过固溶时效进行强化，其主要半成品包括板材、棒材、管材、紧固件、挤压型材和锻件等。

]TC18钛合金名义成分为T1-5Al-5V-5Mo-lCr_lFe，属于近β型钛合金，具有塑性变形性好、淬透性深、强度高(σ b≥llOOMPa)、断裂韧性高(Kie≥50MPa.πι1/2)等优点，适合制造高负载承力的航空结构件，在航空航天领域受到关注。近年来，TC18钛合金因其优越的性能，在船舶、海水淡化、汽车工业、体育等领域的应用逐渐增多。

热处理对TC18钛合金显微组织和力学性能的调控具有重要作用。TC18钛合金的显微组织主要由α相和β相组成，其中α相作为主要强化相，其形貌、含量和尺寸对合金的力学性能有着较为重要的影响。例如等轴α相含量越高、尺寸越大，合金塑性越好；较高含量的细针α相有利于大幅提高合金强度；粗片α相含量和厚度的增加有利于提高合金断裂韧性等。因此，制定合适的热处理工艺，调控不同形貌α相的含量和尺寸等微观特征，使产品获得满足使用要求的力学性能，在TC18合金的生产过程中具有重要作用。

目前TC18钛合金常用的热处理工艺有双重退火和固溶-时效两种。双重退火由俄罗斯OCTl规范推荐，其一般过程为:820~850°C保温I~3h —随炉冷却至740~760°C保温I~3h —空冷一500~650°C保温2~6h —空冷。双重退火后的TC18合金显微组织主要由等轴α、粗片α和β基体组成，合金具有优良的塑性(δ ^ 14%)和断裂韧性(Kic≥70MPa.m1/2)，在工业生产上得到了的应用。然而，双重退火过程包括三次保温阶段，尤其次保温后采用了炉冷，整个工艺过程较长，且在工艺控制的准确性、一致性方面较难保证；特别是双重退火后合金显微组织中的细针α相含量较低，导致抗拉强度和屈服强度普遍**1200MPa，难以满足较高强度的使用要求。因此，近年来固溶-时效工艺越来越受到关注。

固溶-时效一般过程为:Te-150°C附近保温I~3h —淬火一400~600°C保温2~6h —空冷。与双重退火相比，固溶-时效仅需两次保温，次保温后采用水淬冷却，故其工艺过程较短；同时，固溶-时效后的TC18合金显微组织中含有大量弥散分布的细针α相，使得合金的抗拉强度与屈服强度大幅提高O 1250MPa)，能够满足较高强度的使用要求。然而，在固溶-时效后的合金显微组织中，等轴α相与粗片α相的含量较低，导致合金的塑性与断裂韧性较差，往往难以满足伸长率> 6%、断裂韧性> 55MPa.m1/2的俄罗斯0CT190173-75标准要求；另外，现有的固溶_时效工艺大多仅考虑了热处理温度对合金组织和性能的影响，而对保温时间、冷却方式等参数考虑较少。因此，在固溶-时效工艺的基础上，综合考虑温度、时间和冷却方式等多个参数的影响，开发一种既保证TC18钛合金高强度、又使合金塑性和 韧性满足使用要求的热处理工艺是该合金的新

TC18钛合金热处理工艺，本发明处理后的TC18钛合金，不仅具有较高的强度，而且克服了传统双重退火工艺存在合金强度较低以及固溶-时效工艺难以使合金塑性和韧性满足使用要求的问题。

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