第42卷第5期 Vol. 42No. 5
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
WSTi3515S阻燃钛合金热暴露性能
2017年5月 May 2017
马凡蛟，赖运金，辛社伟，王晓亮，张平祥2，王标”，钟燕3（1．西部超导材料科技股份有限公司特种钛合金材料制备技术国家地方联合工程实验室，陕西西安710018：
2.西北有色金属研究院，陕西西安710016；3．中国燃气涡轮研究院，四川成都610500）
摘要：对WSTi3515S合金板坏试样进行550C/100h/AC热暴露试验后，分别在室温和100℃下测试其拉伸性能；未经过热暴露的试样，分别在从室温到550℃的不同温度点测试了其拉伸性能。结果表明：经过热暴露后的试样，受到析出相强化的作用，强度略有提高，但塑性指标均存在明显下降，其中，100时的拉伸强度低于室温拉伸性能，塑性有所提高，但仍比未经过热暴露的试样测试结果低；热暴露时，品界处析出第二相是WSTi3515S合金的关键特征，也是WSTi3515S合金热稳定性能降低的原因；在试验温度提高的情况下，光滑拉伸试样强度不断降低，塑性先上升后降低；缺口拉伸试样强度持续下降，塑性没有明显变化，弹性模量持续下降。
关键词：WSTi3515S钛合金；阻燃钛合金：热暴露性能：热稳定性能；高温拉伸性能 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 05. 027
中图分类号：TG146.2*3
文献标识码：A
文章号：1000-3940（2017）05-0147-05
Heatexposurepropertyofburn-resistanttitaniumalloyWSTi3515S
Ma Fanjiao', Lai Yunjin', Xin Shewei’, Wang Xiaoliang', Zhang Pingxiang’, Wang Biao', Zhong Yan(1. NLEL for Special Titanium Alloy Material Manufacturing, Westermn Superconducting Technologies Co. , Lad. , Xi'an 710018, China
2. Northwest Institute for Nonferous Metal Research, Xi'an 710016, China; 3. China Gas Turbine Establishment,
Chengdu 610500, China)
Abstract: The tensile properties of alloy WSTi3515S slab samples were tested at room temperature and 100 °C after 550 °C/100 h/AC heat exposure test. The tensile properties were tested at different temperatures from roomn temperature to 550 C without heat exposure test. The results show that by the precipitation strengthening effect, the tensile strength of sample after heat exposure is slightly improved, but the plasticity is obriously decreased. However, the: tensile strength at 100 C is lower than that at room temperature, and the plasticity is higher. But it is stil lower than the sample without heat exposure test, Furthermore, during heat exposure test, the second phase precipi-tated at grain boundary is the key feature of alloy WST3515S. It is also the reason for the decrease of the thermal stability of alloy WSTi3515S. Under improving the test temperature, the strength of the smooth tensile specimen decreases and the plasticity increases first and then decreases, while the strength of the notched tensile specimen decreases continually , the plasticity does not change obviously , and the elastic modulus deereases continually.
Key words : titaniun alloy WSTi3515S; bum-resistant titanium alloy; heat esposure property; themal stability; high temperature tensile properties
燃气涡轮发动机是现代飞机的主要动力装置，目前钛合金的应用已占其总重量的30%~40%，主要用于制造压气机和风扇的盘件及叶片、压气机机厘、外涵道壳体、轴承壳体、尾喷口调节器等1。钛合金在减轻航空发动机结构重量，增加推重比和提高使用性能及安全可靠性方面均有重要意义[2-}]
收稿日期：20161130；修订日期：20170217
基金项目：陕西省科技统筹等创新工程计划（2016KTCQ01-100）：
陕西省科技筑筹创新工程计划（2016KTCQ01-81）作者简介：马凡较（1985-），男，硕士，工程师 E-mail: mafanjiao@ 163. com
万方数据
钛合金应用于航空发动机的一大障碍是燃烧间题，普通钛合金对持续燃烧敏感，在高温、高压或剧烈冲击下容易起火燃烧，严重危害飞行安全。钛合金零件起火燃烧事故在军用和民用航空发动机上都发生过，1957年以来，在飞机燃气涡轮发动机上发生钛燃烧事故中，叶片破坏占故障总数的 22.5%，涡轮破坏占总数的20%。发动机中钛燃烧传播的时间约为4~20s，无法采用有效的灭火措施4)。因此，研制先进的发动机，必须开展防“钛火”技术研究，研制相应的阻燃钛合金
随着国内阻燃钛合金工业吨级铸锭熔炼技术、