第37卷第5期 2016年10月
热处理技术与装备
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Vol.37,No.5 Oct,2016
·热处理技术与工艺·
TC11钛合金双重热处理工艺设计
姚梦，刘勇，朱景川
（哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150001）
摘要：TC11是α+β型热强钛合金，使用温度达500℃，但在现有的热处理工艺条件下综合力学性能差。鉴于此，本文设计了双重热处理工艺，采用Image-ProPlus软件对热处理后的组织进行定量
表征，揭示了不同参数对组织的影响规律，并结合力学性能测试结果进行了工艺优化。关键词：TC11钛合金：魏氏组织：双重热处理：优化工艺
中图分类号：TG156.99文献标志码：A文章编号：1673-4971(2016)05-0065-06
ProcessDesignonDoubleHeatTreatmentofTC11TitaniumAlloy
YAOMeng,LIUYong，ZHU Jing-chuan
(School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology,Harbin Heilongjiang 150001,China)
Abstract: TC1l is the α+β type heat strong titanium alloy and its end-use temperature reaches 500 C, But its comprehensive mechanical properties is poor under the existing heat treatment. In view of this, the double heat treatment process is designed in this paper. Quantitative characterization of structure after heat trearment is conducted by Image-Pro Plus software to reveal the influence rule of different parameters on
microstructure and the process is optimized combining with the testing result of mechanical property. Key words : TC11 titanium alloy ;widmanstatten structure;double heat treatment; process optimization
钛及钛合金具有密度低、强度高、无磁、耐腐蚀
等优点，被视为继铁、铝之后尚处于发展中的第三金属。其应用领域目趋产阔，总产量和使用量目新增加，但目前应用前景最好、使用量最大的仍是高温钛合金。
TC11是综合性能优异的α+β型500℃高温钛合金"]，室温强度高，热强性好，是制造航空发动机，高压压气机盘以及叶片等的主要材料，也被用于制造飞机上的重要承力部件(2)。魏氏组织断裂韧性高、疲劳裂纹扩展速率性能差，限制了TC11钛合金的服役性能。
魏氏组织是实际热加工过程中容易出现且很难避免的组织(6]，且可以模拟焊后组织[]，所以采取双重热处理对组织改性具有重大的理论及现实意义。
收稿日期：2015-05-26
1试验材料和方法
采用电子耦合等离子光谱仪、碳硫分析仪和蒸馏法对试验用TC11钛合金进行化学成分测定，得到各元素含量为5.88Al、3.00Mo、1.14Zr、0.25Si、 0.1Fe、0.015C、0.018N、余量Ti。原始组织如图1。根据文献[8]，对原始魏氏组织进行等轴化处理，测
得合金的相变点为1005℃。 2试验结果与讨论
2.1双重热处理对原始组织的影响
合金中等轴α相的含量与其塑性有一定的对应关系。本节对魏氏组织进行双重热处理，通过控制工艺参数使α片层长径比减小、甚至球化，从而提高塑性，改善合金综合性能。
作者简介：刘勇（1975.7-），男，博士研究生，副教授，主要从事高强钢和钛合金相变和先进热处理方面研究。
联系电话：13804528701;E-mail;lyonghit@hit.edu.cn
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