2008年27卷第1期
稀有金属快报
的投人量对于降低成本非常有效，尤其是近净成形技术更为有效。以V2500发动机风扇外壳为例，与环件切削加工相比，近净形件的材料用量减少 55%以上。
在厚环件加工时，为避免产生裂纹，要尽可能
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给予压应力，而且要注意组织的控制和加工时环件的温降。
总之，钛合金锻件的生产，要在合适的加工温
度，适当变形才能获得高质量锻件。
张小明摘译自《于夕之》
高强度低模量马氏体型Ti-V-Sn系合金
α，α+β钛合金的弹性模量在100~120GPa 之间，β钛合金的弹性模量较低，可以达到40~ 50GPa，主要用作生物医用植人材料。目前开发的低模量钛合金有Ti-Nb-Ta-Zr系亚稳β钛合金， Ti-Nb-Ta-Zr，Ti-Nb-Ta-Mo，Ti-Nb-Ta-Sn 四元 β 钛合金和Ti-Nb-Sn系业稳β钛合金。低模量钛合金均含有大量的β稳定元素Nb，价格较贵，不适合非生物医用。Ti-V-Sn系合金中V含量较低的马氏体型钛合金具有较低的弹性模量，冷轧后弹性模量进一步降低，当强度水平达到一定程度时，有望代替高强度低模量亚稳β钛合金。
本研究选用的Ti-V-Sn系合金的成分为Ti-(8~ 12)V(2，4，6)Sn和Ti20V(2.4，4.7，6)Sn。在保证Ti，V比例不变的基础上加人Sn。将电弧熔炼的小型锭从8.9mm冷轧到7mm，然后在1423K 均匀化处理24h，再在1223K固溶2h，冰水冷却，然后冷轧到1mm，变形量为86%。为了考察热处理对性能的影响，将冷轧板在1223K固溶 0.5h，冰水冷却。将Ti-8V-4Sn和Ti-20V-4.7Sn 合金的冷轧板在523K，1.5h和573K，1.5h条件下时效。Sn含量增加Ti-12V-(0~6)Sn合金固溶态的相组成从β相向α相过渡，有少量正交α"马氏体相形成，相受到抑制。在Ti-(8~12)V-(0~6)Sn 合金中，除了Ti-10V-(0~6)Sn合金由β+α"相组成外，其它均为α单相组织。Ti-(8~12)V-(0~6)Sn合金固溶态组织为针状马氏体，厚度为200~500nm，内部可以观察到(1010)型李晶。该马氏体型合金经过86%变形量的冷轧，相组成没有发生变化。 Ti-8V=4Sn合金在20%变形量的条件下，仍然可以看到马氏体片层和马氏体转变诱发的(1010)型李
晶。在50%的变形条件下大量的马氏体被破碎。在 86%的变形条件下马氏体片层消失，为类似于位错胞的细小结构，平均尺寸大约为60nm。Ti-8V-4Sn 合金的冷轧态织构为hcp晶胞底面与横向成40° 50°角，<1100>方向与轧向大致平行。随着Sn含量的增加，Ti-20V-Sn系合金的弹性模量降低，这是由于Sn含量的增加抑制了无热@相的形成。马氏体Ti-8V合金中加人Sn，弹性模量也降低，这与 α'相单胞体积的增大有关。在Sn含量一定时，冷轧态杨氏模量比固溶态低，织构的形成有利于弹性模量的进一步降低。Ti-V-Sn合金时效处理后，抗拉强度和弹性模量增加，延伸率降低。时效对 Ti-8V-4Sn马氏体合金性能的影响较小，对Ti~ 20V-4.7Sn亚稳β钛合金的影响较大，这与@相的形成有关。573K时效，Ti-8V-4Sn和Ti-20V~ 4.7Sn合金弹性模量增加，后者增加幅度较大。冷轧态Ti-8V合金为脆性断裂，抗拉强度达到 1000MPa时，延伸率为零。加人4%的Sn，延伸率得到改善，可以达到6%。Ti-8V-4Sn合金断口呈典型的杯锥状，微观形貌为等轴的韧窝，具有更好的塑性。
本研究的马氏体钛合金的弹性模量与亚稳β 钛合金相当，强度和塑性与近α和α+β钛合金相当。冷轧态Ti-8V-4Sn合金的弹性模量为62GPa，抗拉强度为1040MPa，延伸率为6%。冷轧态Ti-12V-6Sn合金的弹性模量、抗拉强度、延伸率分别为57GPa，1024MPa，10%。与β钛合金相比，马氏体钛合金的优点在于不含有大量价格昂贵的β 稳定元素Nb，在工业中应用具有优势。
于兰兰摘自《MalerialsandEngineering）