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航空航天TA15鈦合金板生產工藝標準GJB2505A

發布時間: 2019-05-13 11:07:40    瀏覽次數:

       鈦及鈦合金的性能優異,可廣泛地應用到國民經濟及國防事業的各個行業。隨著航空技術的發展,鈦以其優良的綜合性能和其輕質的特點在航空領域的應用得到拓展。TA15鈦板作為一種近α型鈦合金,除保留了鈦基材料的輕質特點,其室溫力學性能和高溫力學性能均具有顯著優勢。但GJB2505A中對TA15鈦合金板材的組織類型有明確要求,除原始β晶界有效破碎,還需專門對TA15按組織評級圖進行評定。而TA15特別是熱軋成型的板材,熱加工過程中,存在若加熱溫度過高則原始組織難以破碎、加熱溫度過低加工塑性難以保證的矛盾。

一、TA15鈦合金板生產工藝流程主要以

真空自耗熔煉鑄錠→鍛造開坯→粗軋開坯→精軋成材

1、真空自耗熔煉鑄錠

在原料海綿鈦中配入純鋁、鈦鉬合金、海綿鋯、鋁釩合金及鈦白粉,所得到的混合物內相應成分的質量百分比滿足以下范圍:AL:6.2~6.8%、Mo:0.8~1.5%、V:1~1.5%、Zr:1.8~2.2%以及O:0.06~0.09%;

2、鍛造開坯粗軋開坯

粗軋加熱溫度按相變點以下50℃控制;依次進行精軋第一軋程開坯和精軋第二軋程成材,其中,精軋加熱溫度按相變點以下100℃控制,精軋總變形率≥70%;精軋末軋程變形率≥30%,精軋終軋溫度按650~700℃控制;退火。

3、精軋成才

其次,本發明對溫度以及變形率有相應的要求:通過控制加熱溫度,避免加熱過程中組織的惡化;通過控制精軋總變形率、末軋程變形率及控制精軋終軋溫度實現對原始組織的有效破碎,為再結晶過程生成等軸的初生α相創造條件。本發明可使TA15熱軋板材原始組織完全破碎,并在后續熱處理過程中生成等軸雙態組織,組織類型完全滿足GJB2505A中對TA15的要求。

二、寶雞利泰金屬GJB2505A TA15鈦合金板10mm厚度熱軋板材工序研究

1、壓制電極時,根據原料的成分情況,根據計劃成分配比,分別在海綿鈦中配入純鋁、鈦鉬合金、海綿鋯、鋁釩合金及鈦白粉。使成分滿足以下范圍:AL:6.2~6.8%;Mo:0.8~1.5%;V:1~1.5%;Zr:1.8~2.2%;O:0.06~0.09%;

2、鍛造開坯規格為80mm×580mm×1020mm;

3、粗軋開坯兩火,加熱溫度為950~980℃,開坯厚度為20mm,終軋溫度為710℃;

4、精軋第一軋程開坯,加熱溫度為900~930℃,開坯厚度為15.0mm,終軋溫度為716℃;

5、精軋第二軋程成材,加熱溫度為900~930℃,成品厚度為10.0mm,終軋溫度為663℃,精軋總變形率為50%,末軋程(第二軋程)變形率為33.33%;

6、退火工藝按800±10℃×45分鐘空冷執行;

7、產品性能檢驗:板材橫向室溫力學性能、產品力學性能滿足要求

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