引(yin)言
钛合(he)金(jin)密度(du)小、比(bi)强(qiang)度高(gao)、耐腐蚀性(xing)和(he)热(re)强(qiang)性好,是航空航天(tian)中的重(zhong)要(yao)结构(gou)材料(liao)[1],在飞机上(shang)主要(yao)用
于(yu)机(ji)身骨(gu)架、蒙皮(pi)、起(qi)落(luo)架(jia)、桁条、隔热(re)罩和壳(ke)体(ti)等(deng)的(de)制(zhi)造。同(tong)时,由(you)于钛合(he)金具有良好(hao)的高温(wen)性能(neng),600
℃以(yi)下(xia)钛(tai)合(he)金在(zai)比(bi)强(qiang)度、比(bi)蠕(ru)变(bian)强度(du)和比(bi)疲(pi)劳强(qiang)度(du)方(fang)面较(jiao)结(jie)构钢(gang)、铝合金(jin)以及镍(nie)基高温(wen)合(he)金(jin)优势(shi)明显,以钛(tai)
替(ti)代镍,可在保(bao)持同等强度(du)的(de)条(tiao)件下(xia),减(jian)重70%且(qie)服(fu)役性能良好(hao),因(yin)此(ci)钛合金在航空发(fa)动
机(ji)的(de)耐(nai)高温(wen)部(bu)位(wei)中也(ye)有(you)着相当大的应(ying)用潜力[2-6]。近年来(lai),随(sui)着(zhe)航(hang)空(kong)航天事业(ye)的迅(xun)猛发(fa)展,特(te)别是(shi)航空发
动(dong)机(ji)的(de)发(fa)展(zhan),对(dui)钛(tai)合金材(cai)料(liao)的(de)需(xu)求(qiu)量也在(zai)急剧增(zeng)加(jia)。为了(le)提高(gao)航空(kong)发动(dong)机的(de)推(tui)重(zhong)比,钛(tai)合(he)金被(bei)越(yue)来(lai)越多(duo)地(di)应(ying)
用到压(ya)气(qi)机(ji)部(bu)件(jian)的制(zhi)造中,对(dui)于(yu)一台(tai)先进的(de)发动(dong)机,高(gao)温钛合(he)金和(he)钛合(he)金的(de)用(yong)量已分(fen)别(bie)占(zhan)发动机(ji)总结(jie)构(gou)质量
的55%~65%和25%~40%[7]。航空(kong)发(fa)动机性能的(de)不断提升(sheng)对高温钛合金的使(shi)用温(wen)度提(ti)出(chu)了更高(gao)的
要(yao)求,对(dui)600℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)温(wen)钛合(he)金(jin)的(de)研(yan)发(fa)迫在眉睫(jie)[8-10]。
本(ben)文综(zong)述(shu)了(le)国(guo)内外600℃及600℃以上近α型(xing)高(gao)温钛合(he)金(jin)的(de)发展现(xian)状(zhuang),指(zhi)出了(le)限制高温钛(tai)合金(jin)向(xiang)更(geng)高(gao)温
度发(fa)展(zhan)的(de)困(kun)难并(bing)提出了(le)可能(neng)的解决方(fang)法,重点(dian)从(cong)控(kong)制α2相析出大小、形(xing)态(tai)和含量(liang)以(yi)及改善(shan)热(re)加工工(gong)艺(yi)的(de)角
度对高(gao)温钛合金(jin)的(de)发(fa)展(zhan)进行(xing)了(le)展(zhan)望。
1、国(guo)内外(wai)高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金的发(fa)展现状(zhuang)
1.1国(guo)外(wai)高(gao)温钛合金(jin)的发展(zhan)现状
热(re)强(qiang)性(xing)与热稳(wen)定(ding)性是限制高温钛合(he)金(jin)发(fa)展(zhan)的(de)一对主(zhu)要(yao)矛(mao)盾[11]。经过(guo)60多(duo)年的不断优(you)化(hua),钛合(he)金的长(zhang)时(shi)
使(shi)用(yong)温度(du)已(yi)有(you)了较大的提升[6]。早在1954年(nian)美(mei)国(guo)研(yan)制出(chu)了第一种实(shi)用高(gao)温(wen)钛合金(jin)Ti6Al4V,其长(zhang)
期使(shi)用温度为(wei)300~350℃,该(gai)合(he)金兼(jian)具α+β两相(xiang)特征,具(ju)有高(gao)的热强性、塑(su)性、韧(ren)性(xing)、成(cheng)形性(xing)、焊接
性、耐腐蚀(shi)性以(yi)及良(liang)好(hao)的(de)生(sheng)物(wu)相容(rong)性,被(bei)广泛(fan)使用(yong)[1,12-14]。随(sui)后(hou)其他各(ge)国相(xiang)继(ji)研(yan)究
出(chu)使用(yong)温(wen)度(du)高达(da)400℃的(de)IMI550、BT3-1等合(he)金,450~500℃的(de)IMI679、IMI6
85、Ti-6246等合(he)金,500~550℃的Ti-6242S、IMI685、IMI829、BT25、B
T18Y等合金(jin)[15-19]。自20世纪(ji)80年(nian)代以来(lai),为满足发(fa)动机用材(cai)的(de)需求(qiu),600℃高温(wen)钛(tai)合(he)金(jin)相(xiang)继(ji)问世(shi)
,典型的代(dai)表有英国的(de)IMI834、美(mei)国的(de)Ti1100以(yi)及(ji)俄罗斯(si)的BT36合金(jin)[7,20]。
IMI834是由(you)英国(guo)的IMT钛(tai)公司(si)和(he)RollS-Royce公司在(zai)1984年(nian)联合开发(fa)的一(yi)种
600℃近α型钛合金,它也(ye)是(shi)国(guo)际上(shang)出现的首个(ge)使(shi)用(yong)温(wen)度可达(da)600℃的(de)高温钛(tai)合金,名(ming)义(yi)成分(fen)为(wei)Ti-5.
8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.5Mo-0.35Si-0.06C,含(han)0.5%的(de)Mo和0.
7%的Nb,这(zhe)两(liang)种合金元素(su)的(de)加入(ru)可最(zui)大限度地提(ti)高合金的(de)强(qiang)度,且(qie)能保(bao)持较高的热稳定(ding)性(xing)[21]。0.06
%C的加入(ru)扩大了(le)两相(xiang)区(qu)加(jia)工(gong)窗口(kou)。该合金(jin)使用的最佳(jia)组织形(xing)态(tai)为双态(tai)组(zu)织(zhi),在双态(tai)组(zu)织下,热强(qiang)性(xing)与热(re)
稳定(ding)性(xing)匹配(pei)良(liang)好[22]。
Ti1100合(he)金(jin)是(shi)美国(guo)于(yu)1988年(nian)在Ti-6542S钛(tai)合(he)金(jin)的(de)基(ji)础(chu)上(shang)通(tong)过(guo)调(diao)整Al、Sn、Mo和(he)
Si的含量而(er)研(yan)制(zhi)出(chu)的(de)一(yi)种使(shi)用温(wen)度达600℃的(de)近(jin)α型(xing)高(gao)温钛(tai)合(he)金,名(ming)义(yi)成分(fen)为Ti-6A
l-2.75Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si,合金中(zhong)O的(de)质(zhi)量分数低(di)于0.07%、Fe的(de)质(zhi)量
分数低于0.02%[23]。高温(wen)钛合金(jin)中低(di)的(de)氧含量(liang)有(you)助(zhu)于(yu)提(ti)高合金的(de)蠕(ru)变(bian)性(xing)能(neng)和热(re)稳定性(xing)。铁(tie)在钛合金中的
扩散速(su)率(lv)很大,因(yin)此合金中铁的(de)含(han)量对(dui)其(qi)蠕变(bian)性能的影响(xiang)较(jiao)大,为避(bi)免蠕变抗(kang)力下降,应(ying)尽(jin)量
降(jiang)低(di)合(he)金(jin)中的(de)铁(tie)含量(liang)。除(chu)此之外(wai),Ti1100合金(jin)还具有较高的(de)断裂韧(ren)性和低的疲劳(lao)裂(lie)纹(wen)扩(kuo)展速(su)率[9]。据(ju)了(le)
解(jie),Ti1100合金现(xian)已(yi)用(yong)于制(zhi)造莱(lai)康(kang)明公(gong)司的T552-712改(gai)型(xing)发动机的高压(ya)压气(qi)机(ji)轮盘(pan)和(he)低(di)压(ya)涡(wo)轮(lun)叶片(pian)
等(deng)零(ling)件[23]。
BT36合(he)金(jin)是俄罗斯研究(jiu)者(zhe)于1992年在BT18Y的(de)基础(chu)上(shang)用(yong)5%W代替(ti)1%Nb开(kai)发(fa)出来(lai)的(de),名
义(yi)成分(fen)为(wei)Ti-6.2Al-2Sn-3.6Zr-0.7Mo-0.
1Y-5.0W-0.15Si。5%W的(de)加入显著提(ti)高了合(he)金(jin)的(de)热(re)强性,0.1%Y的(de)加入(ru)细(xi)化了合(he)金(jin)的(de)
原始晶(jing)粒(li),改善(shan)了(le)合金(jin)的工艺(yi)塑(su)性,提(ti)高了合金(jin)的热稳(wen)定性[24]。
目(mu)前(qian),上(shang)述三种(zhong)合金(jin)在(zai)发(fa)动机(ji)上均得到(dao)了(le)实(shi)际应(ying)用,主(zhu)要用(yong)作压气机(ji)盘(pan)件(jian)和(he)机闸等[25]。总体来说,
美国研(yan)发(fa)高温钛(tai)合金(jin)的思(si)路主要(yao)是将(jiang)多(duo)元(yuan)合金化和(he)组(zu)织调控相(xiang)结(jie)合,通过调整(zheng)合金元(yuan)素(su)的种(zhong)类(lei)和含(han)量以(yi)及(ji)热(re)
处理(li)制度(du)来(lai)兼顾(gu)合金(jin)高(gao)的疲(pi)劳(lao)强度(du)和(he)蠕变(bian)强度(du),使(shi)其在(zai)高温下(xia)能(neng)实现(xian)热(re)强(qiang)性(xing)与热(re)稳定性(xing)的(de)最(zui)佳(jia)匹(pi)配。英国的
研发(fa)思(si)路(lu)主要(yao)是依(yi)靠α相的(de)固(gu)溶强(qiang)
化来(lai)提高合(he)金(jin)的蠕变强度,有别(bie)于(yu)美国[26]。而俄(e)罗斯对(dui)高温(wen)钛合金的研(yan)究(jiu)较(jiao)为成熟,现(xian)已(yi)形(xing)成(cheng)了
一套(tao)完整(zheng)的(de)钛合金体(ti)系(xi)[25]。早(zao)期(qi)俄(e)罗斯(si)研发的(de)高(gao)温钛合(he)金中除(chu)加(jia)入合(he)金元
素(su)Al、Mo、Si外(wai),还(hai)加(jia)入(ru)有(you)共(gong)析(xi)型β稳定元素(su)Cr、Fe来强(qiang)化α和β相。但(dan)通(tong)过进一(yi)步(bu)研究发
现(xian),Fe虽然是最强(qiang)的(de)β稳(wen)定(ding)元(yuan)素(su)之(zhi)一(yi),但它的(de)加入会影(ying)响(xiang)高(gao)温(wen)钛合金(jin)的(de)热(re)稳(wen)定性,且(qie)熔(rong)炼(lian)时(shi)易(yi)产(chan)生(sheng)偏析,
所(suo)以逐渐(jian)减少了对(dui)Fe的(de)使用(yong)[27]。目(mu)前(qian),能(neng)稳定(ding)应(ying)用于(yu)航空(kong)发动机(ji)上(shang)的钛(tai)合金的(de)使用温(wen)度仍不(bu)超过600
℃,若(ruo)高于600℃,合金(jin)的蠕(ru)变(bian)抗力和高温抗氧(yang)化(hua)性则急剧下(xia)降(jiang),这(zhe)成为限制(zhi)钛合金(jin)向更高温度(du)发(fa)展(zhan)的两(liang)大(da)
障碍。
1.2国(guo)内高温钛(tai)合金(jin)的发展(zhan)现状
我国高(gao)温钛(tai)合(he)金的(de)研发(fa)工(gong)作起(qi)步(bu)较(jiao)晚,前期(qi)以仿(fang)制为(wei)主[6]。经过(guo)长时(shi)间(jian)的摸索(suo),终(zhong)于(yu)在近年逐(zhu)步(bu)形成
了(le)以添(tian)加(jia)稀土元(yuan)素为(wei)特(te)色(se)的(de)近(jin)α型(xing)高温(wen)钛(tai)合金(jin)体系[28]。其(qi)中(zhong)典(dian)型的长时使(shi)用(yong)温度(du)达(da)600℃的(de)高温(wen)钛(tai)合金(jin)
有(you)Ti60、Ti600和TG6,600℃以上(shang)的(de)有(you)Ti65。目前国(guo)内对(dui)600℃以上(shang)的(de)高温(wen)钛合金(jin)的研(yan)究(jiu)多集
中(zhong)在(zai)高温(wen)短(duan)时(shi)应用(yong)方面(mian),典(dian)型的有Ti750高温(wen)钛(tai)合金。
Ti60是中科(ke)院金(jin)属(shu)研(yan)究所(suo)和(he)宝钛(tai)集团(tuan)在(zai)Ti55基(ji)础(chu)上改型(xing)设(she)计的一种添(tian)加稀(xi)土元(yuan)素Nd的600℃
高(gao)温钛合金,名(ming)义成(cheng)分为Ti-5.6Al-4.8Sn-2.0Zr-1.0Mo-1.0Nd-0.35Si,相变点为(wei)1045℃[29]。为进一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)热(re)强性,Ti
60合(he)金(jin)中添加了更(geng)高含(han)量(liang)的Al、Si、Sn等(deng)合(he)金(jin)元素。加入(ru)1%的(de)稀(xi)土元(yuan)素Nd后,Ti60合(he)金(jin)组织
细(xi)化(hua)且抗(kang)氧化(hua)能(neng)力提高。一(yi)方(fang)面(mian),稀土(tu)元(yuan)素(su)的内氧化(hua)作用使合金(jin)形成富含(han)Nd、Sn和O的(de)稀(xi)土氧(yang)化物
相,在(zai)净化(hua)基体的同(tong)时(shi)改(gai)善了(le)合金(jin)的(de)热(re)稳定性。另(ling)一(yi)方面,弥散析(xi)出(chu)的(de)稀(xi)土(tu)氧(yang)化(hua)物粒子的热(re)膨(peng)胀系数不同(tong)于(yu)
基(ji)体,冷(leng)却(que)时易(yi)在周围(wei)形(xing)成位错(cuo)环(huan)进(jin)一(yi)步(bu)强(qiang)化基体(ti)[30]。目(mu)前,Ti60可(ke)用(yong)于生(sheng)产大小规格(ge)棒材(cai)、薄(bao)板、
盘(pan)状锻件等半成品(pin)。对要求长(zhang)寿(shou)命(ming)、高质量(liang)的(de)Ti60盘锻件(jian),推(tui)荐采(cai)用固溶时(shi)效的热(re)处理(li)制(zhi)度,以
实(shi)现(xian)热强(qiang)性(xing)与热(re)稳(wen)定(ding)性的(de)良(liang)好匹配(pei)[31]。
Ti600是西北(bei)有色金(jin)属研(yan)究院(yuan)在Ti1100基础上(shang)自主研(yan)发(fa)的一种(zhong)可用(yong)作航空(kong)发动(dong)机(ji)600℃下(xia)零部(bu)件使(shi)
用(yong)的添加稀(xi)土元素(su)Y的(de)近α型高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金。其名(ming)义(yi)成分为(wei)Ti-6.0Al-2.8Sn-4
.0Zr-0.4Mo-0.45Si-0.1Y,相(xiang)变(bian)点(dian)为(wei)1010~1015℃。
Ti600的室(shi)温(wen)、高(gao)温(wen)力(li)学(xue)性能(neng)与国内外(wai)其他600℃的(de)高(gao)温钛(tai)合(he)金(jin)(IMI834、Ti1100、BT36
)相当,蠕变(bian)性能较其(qi)他合金(jin)优(you)势明(ming)显(xian),在600℃/150MPa应力加(jia)载(zai)条(tiao)件下(xia),合(he)金(jin)经过100h蠕(ru)变后(hou),
其残余(yu)变(bian)形量仅(jin)为(wei)0.06%~0.10%,焊接性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)。目前Ti600合金的生产(chan)已(yi)达(da)到(dao)工(gong)业化(hua)规模,产(chan)品(pin)
形式(shi)主要有(you)棒(bang)材(cai)、板材(cai)及小(xiao)规(gui)格锻(duan)件、阀(fa)件(jian)等[20,32]。
2000年(nian)北京(jing)航(hang)空(kong)材(cai)料(liao)研(yan)究院研制(zhi)开(kai)发(fa)了TG6,与传(chuan)统的近α型高(gao)温钛(tai)合金不同,TG6中
不(bu)含Mo,Si含量(liang)较IMI834有(you)所(suo)提高,并(bing)添加(jia)有(you)1.5%的(de)弱(ruo)β稳定(ding)元素Ta[33]。其(qi)名义(yi)
成分(fen)为(wei)Ti-5.8Al-4.0Sn-4.0Zr-0.4Si-0.7Nb-1.5Ta-0.06C,相变(bian)
点(dian)为(wei)1050℃。Si含(han)量的增加进(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高了(le)合(he)金(jin)的(de)蠕(ru)变抗(kang)力(li),1.5%Ta的(de)加入(ru)在提高合金(jin)强(qiang)度的同(tong)时
改善了(le)其加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)[34-35]。目(mu)前该合(he)金(jin)可用于600℃以(yi)下(xia)的(de)航空(kong)发(fa)动机压(ya)气(qi)机部件(jian)
[36-37]。
2007年后(hou),中(zhong)科(ke)院金属研究(jiu)所、宝(bao)钛(tai)集团和北京航空材(cai)料(liao)研究院合(he)作(zuo)开(kai)发了(le)一(yi)种(zhong)十组元短(duan)时使(shi)用(yong)温(wen)度
可达(da)750℃、长时(shi)使用温度(du)可(ke)达(da)650℃的近α型高(gao)温钛合(he)金,暂(zan)定牌号(hao)为Ti65,名义(yi)成(cheng)分(fen)为T
i-5.9Al-4Sn-3.5Zr-0.3Mo-0.3Nb-2.0Ta-0.4Si-1.0W-0.05
C,相(xiang)变(bian)点(dian)为(wei)(1050±15)℃。相(xiang)比Ti60,Ti65合(he)金中(zhong)Sn、Zr含(han)量(liang)有(you)所(suo)下(xia)降,Ta和
W的加入(ru)有效(xiao)改(gai)善了(le)合金的蠕(ru)变抗性和(he)持久(jiu)性能,0.05%C的(de)加入(ru)则(ze)扩大了两相(xiang)区(qu)加工工(gong)艺窗口(kou),降(jiang)低(di)
了初(chu)生α相(xiang)含量随温度(du)的变化速率(lv),将(jiang)初生α相体积分数控制在5%~25%,实现(xian)了强(qiang)度(du)、
韧(ren)性、蠕变和疲(pi)劳性能的最(zui)佳(jia)匹(pi)配。与IMI834、Ti6242、IMI829相(xiang)比(bi),Ti65在650℃下
具(ju)有更高的热(re)强(qiang)性(xing)和抗(kang)氧化性。目前(qian)该合金(jin)仍处于(yu)研发(fa)阶(jie)段,半成(cheng)品主(zhu)要有(you)铸(zhu)件(jian)、锻(duan)件、棒材(cai)和(he)板材。可(ke)用(yong)
于(yu)制备航空发动(dong)机(ji)的叶片(pian)和盘类(lei)零部(bu)件[30,33]。
2009年航(hang)天(tian)三院(yuan)通过(guo)改(gai)进(jin)传统(tong)钛合金(jin)得(de)到了一种新型(xing)近α型(xing)高温(wen)钛(tai)合金Ti750。该(gai)合金(jin)中含有较
高含(han)量的α2相,短时(shi)使用(yong)温(wen)度可(ke)达750℃,是(shi)目前(qian)我国(guo)使(shi)用(yong)温(wen)度最高(gao)的高温(wen)钛合金。其(qi)名义成(cheng)分为(wei)T
i-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6W-0.3Si,相变点(dian)为(wei)1000℃。W元素(su)的加(jia)入提高(gao)了(le)
合(he)金的(de)高(gao)温性(xing)能,元素(su)Si强(qiang)化(hua)了(le)α相,提(ti)高了(le)合(he)金的蠕变抗性(xing),Nb和Zr的加入(ru)改善(shan)了(le)合金的加(jia)工(gong)性(xing)
能,但Ti750中(zhong)Al含量较高,时效或高(gao)温使用(yong)下会有(you)一(yi)定量(liang)的(de)有(you)序(xu)相Ti3X(Al、Sn等(deng))析
出(chu),通过(guo)调整(zheng)热(re)处(chu)理工(gong)艺(yi)来(lai)调(diao)控脆性(xing)相析出(chu)量及分(fen)布,可在(zai)保(bao)证合金(jin)良好(hao)塑(su)性的同(tong)时提(ti)高其(qi)高(gao)温强(qiang)度[38
-39]。
各(ge)国(guo)典型的600℃及(ji)600℃以上(shang)高(gao)温钛(tai)合(he)金(jin)汇(hui)总(zong)如(ru)表(biao)1各国(guo)典(dian)型的(de)600℃及(ji)600℃以上(shang)高(gao)温钛(tai)合金(jin)力(li)学性(xing)
能汇(hui)总如(ru)表2、表(biao)3和表4所(suo)示。


由(you)表(biao)2和(he)表(biao)3可(ke)以看出,国(guo)内(nei)自主研发的600℃高(gao)温钛(tai)合(he)金(jin)的(de)性(xing)能(neng)基本与(yu)国外几(ji)种典型的(de)高(gao)温钛(tai)合金性
能(neng)相(xiang)当(dang),甚至一些(xie)性(xing)能(neng)指(zhi)标(biao)高于(yu)国(guo)外(wai)合(he)金(jin)。Ti60、Ti600的(de)屈服和抗拉强(qiang)度(du)均(jun)高于(yu)国(guo)外(wai)600℃高温钛合
金,且(qie)蠕(ru)变抗性(xing)良(liang)好(hao)。表4为(wei)直(zhi)径为30mm的(de)650℃高(gao)温钛(tai)合金(jin)Ti65棒材的(de)力(li)学性(xing)能(neng)测(ce)试结果(guo)。对(dui)比(bi)
发(fa)现(xian),650℃高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金(jin)的(de)室温(wen)抗(kang)拉(la)、屈(qu)服强度增加了几十兆(zhao)帕(pa),塑性(xing)略(lve)微下(xia)降(jiang),高(gao)温强(qiang)度相比600℃高(gao)
温钛(tai)合金有(you)所下(xia)降。这表(biao)明了(le)高(gao)温钛(tai)合(he)金使(shi)用温(wen)度超(chao)过(guo)600℃,热(re)稳(wen)定(ding)性有所下降,热(re)强(qiang)性与热(re)稳(wen)定(ding)性(xing)匹(pi)配(pei)
困(kun)难(nan)。
2、限制(zhi)高(gao)温(wen)钛合金发(fa)展(zhan)的(de)原(yuan)因及可能(neng)的(de)解(jie)决方法(fa)
航空(kong)航天(tian)工(gong)业的不(bu)断发(fa)展对高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金的性(xing)能提出(chu)了(le)越来越高的要求(qiu),既(ji)要满(man)足高的(de)强(qiang)度指标(biao),同时(shi)也(ye)
要求(qiu)钛合金在高(gao)温(wen)长(zhang)时暴露下能(neng)保(bao)持良好的塑(su)性(xing)和韧性。从最初(chu)英(ying)国的IMT钛公司和RollS-Ro
yce公(gong)司研(yan)发(fa)的(de)第(di)一个600℃高(gao)温(wen)钛(tai)合金(jin)IMI834到(dao)现(xian)今(jin)近30多(duo)年的时(shi)间里,国(guo)际上(shang)仍未有(you)成熟稳
定的(de)600℃以上高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金出(chu)现。其主(zhu)要原因有两点:(1)600℃以(yi)上的使(shi)用(yong)温(wen)度(du)下(xia)高温钛合金难以(yi)实现
有效(xiao)强(qiang)化及(ji)强(qiang)韧性的匹(pi)配[42-44]。传统(tong)的Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系(xi)高(gao)温钛合(he)金(jin)为了实(shi)
现固溶强(qiang)化的(de)最(zui)大(da)化,在(zai)合金中(zhong)加(jia)入(ru)了较高含量的Al、Sn、Zr、Si等合金(jin)元素,这些合金元素的
加入(ru)在(zai)实现(xian)强化的(de)同时往往(wang)会(hui)带来不同(tong)程(cheng)度(du)的负(fu)面(mian)影(ying)响(xiang)。Al在钛合金中是(shi)一种(zhong)强(qiang)的(de)α稳定元素(su),在α相
中有着较(jiao)高的(de)溶解(jie)度,通过形(xing)成(cheng)置(zhi)换固(gu)溶(rong)体可(ke)实(shi)现(xian)固溶强(qiang)化(hua),但当Al含(han)量(liang)超(chao)过(guo)8%后(hou),钛合(he)金(jin)在高温(wen)长(zhang)
时(shi)使(shi)用(yong)过程中(zhong)将更易析出α2脆(cui)性(xing)相,在塑性变形(xing)过程中(zhong),位(wei)错(cuo)切过α2相将破坏(huai)原有有序(xu)结构(gou)而(er)产(chan)生反(fan)
相(xiang)畴(chou)界(jie),阻(zu)碍(ai)位(wei)错(cuo)的(de)进(jin)一步(bu)滑移,同(tong)时,析出(chu)的(de)α2相会促进位错(cuo)的平(ping)面滑移,抑制交滑移(yi),引(yin)起(qi)塑性(xing)变形
不(bu)均匀(yun),使(shi)合金的热(re)稳(wen)定(ding)性严重(zhong)下降(jiang)。而Sn、Zr属于中(zhong)性元素,在钛合金(jin)两(liang)相(xiang)中(zhong)均(jun)可无限固(gu)溶,能在一(yi)
定(ding)程度(du)上(shang)起(qi)到固溶(rong)强(qiang)化的作用(yong),提(ti)高(gao)合(he)金(jin)的(de)热(re)强性(xing)。但高温长(zhang)时(shi)工(gong)作下(xia),Sn的引(yin)入(ru)也(ye)容(rong)易析(xi)出有(you)序相T
i3Sn,使合金变(bian)脆。Si在(zai)钛(tai)合(he)金(jin)中则(ze)属(shu)于(yu)共(gong)析型β相稳定元(yuan)素(su),一般以固溶(rong)态和时(shi)效(xiao)析(xi)出的(de)硅(gui)化物形(xing)
式(shi)存(cun)在。
高(gao)温(wen)长时(shi)热暴露过(guo)程(cheng)中(zhong)会(hui)析(xi)出S1((Ti,Zr)5Si3)和S2((Ti,Zr)6Si3)两(liang)
种(zhong)硅化物(wu)。弥散析出的(de)硅化(hua)物可(ke)有(you)效阻(zu)碍位错(cuo)运动(dong),提高钛合金(jin)的高温(wen)蠕变抗(kang)性,但(dan)由(you)于(yu)硅化(hua)物本身(shen)的(de)脆(cui)性(xing)
以(yi)及硅(gui)化物(wu)的析出促(cu)进(jin)了Ti3X(Al,Sn,Ga)脆性相(xiang)的(de)析(xi)出(chu),从(cong)而(er)使(shi)得合金热稳(wen)定性进(jin)一(yi)步(bu)下
降(jiang)。热暴露(lu)过(guo)程中(zhong),α2相与(yu)硅化(hua)物(wu)协同作用导(dao)致钛(tai)合(he)金(jin)塑(su)性(xing)严(yan)重(zhong)下(xia)降,尤(you)其是使(shi)用温度在(zai)600~650℃以(yi)
上(shang)时这(zhe)种现(xian)象表现(xian)得更(geng)为(wei)明显(xian)。(2)600℃以(yi)上的使用(yong)温度下,合金(jin)表面将发(fa)生(sheng)严重(zhong)氧化,使(shi)得(de)合金表(biao)面
不(bu)稳定,性能进(jin)一步(bu)恶(e)化。因此(ci),传统高(gao)温(wen)钛(tai)合金(jin)的(de)使(shi)用(yong)温(wen)度很(hen)难(nan)突破(po)600℃[20,45]。
针对上述(shu)问题,本(ben)文(wen)提出四(si)种(zhong)可(ke)能(neng)的(de)解决(jue)途径。(1)添加(jia)新(xin)的合(he)金元素。实(shi)践(jian)证明,除(chu)加(jia)入α稳(wen)定(ding)元
素外(wai),某些(xie)具有强化(hua)作用的β稳(wen)定(ding)元(yuan)素的加(jia)入(ru)也可以(yi)提(ti)高合金的(de)蠕变(bian)强度(du),如(ru)合(he)金元(yuan)素Bi的加(jia)入。(2)
进一(yi)步发挥稀土元(yuan)素的作用(yong)。稀土元素在钛合(he)金(jin)中(zhong)主(zhu)要有以下重要(yao)作用:①与(yu)氧结合形成(cheng)高(gao)熔(rong)点稀(xi)土氧化(hua)物(wu)
,净化基(ji)体;②晶(jing)界(jie)上(shang)弥散(san)析(xi)出稀土(tu)氧(yang)化(hua)物,由(you)于(yu)其热膨(peng)胀系数(shu)不(bu)同于(yu)基(ji)体,冷(leng)却时易在(zai)弥(mi)散质点(dian)附近形(xing)成(cheng)
位(wei)错(cuo)环(huan),进一(yi)步强(qiang)化(hua)基(ji)体(ti);③细化晶(jing)粒,提高(gao)疲劳性能(neng);④抑制(zhi)α2等(deng)脆(cui)性相(xiang)的析(xi)出(chu)与长大
,提高合(he)金(jin)的热稳定性(xing)。因此,合(he)理(li)使用(yong)稀土(tu)元(yuan)素(su)可(ke)有(you)效(xiao)改(gai)善(shan)合(he)金的(de)力(li)学性(xing)能(neng)。(3
)改善热加(jia)工工(gong)艺。通过合理(li)调(diao)控锻造(zao)温度(du)、锻后(hou)冷(leng)却方(fang)式(shi),不断优化(hua)锻(duan)造(zao)工(gong)艺来(lai)实现对组(zu)织的精确调(diao)控(kong)。
将(jiang)组(zu)织(zhi)与性能(neng)结合起(qi)来,进(jin)一步探(tan)究(jiu)温(wen)度、时间(jian)及(ji)组织(zhi)之(zhi)间(jian)的对应关系,以(yi)期实(shi)现合金(jin)最(zui)佳(jia)综(zong)合性能匹(pi)配(pei)。
对(dui)某些(xie)要求(qiu)特(te)定(ding)方向上(shang)具有(you)特(te)殊(shu)性(xing)能(neng)的(de)高温(wen)钛合金(jin)可通(tong)过合(he)理(li)控制其变(bian)形(xing)工(gong)艺使(shi)其(qi)形成沿(yan)某一(yi)方(fang)向(xiang)的择(ze)优取(qu)
向(xiang),在特定(ding)方向上改(gai)善(shan)性能(neng)。(4)抗(kang)氧(yang)化涂(tu)层(ceng)的研究与(yu)应(ying)用(yong)[26,46]。
3、高温钛合金(jin)的展望
3.1高(gao)温抗氧化(hua)涂层的(de)应用
热强性(xing)与(yu)热稳(wen)定(ding)性(xing)是(shi)限制(zhi)高(gao)温钛(tai)合(he)金(jin)发(fa)展(zhan)的(de)一对主(zhu)要矛盾(dun)[11]。众所(suo)周(zhou)知,热稳(wen)定(ding)性包括组(zu)织(zhi)稳(wen)定性(xing)和(he)
表面稳(wen)定(ding)性。当使(shi)用温度(du)超过600℃时合金(jin)表(biao)面(mian)抗氧(yang)化性(xing)急剧(ju)下降,长(zhang)时热暴(bao)露(lu)后易(yi)在其(qi)表面(mian)形成Al2
O3和大(da)量钛(tai)的氧化物,钛的(de)氧化物呈无序(xu)结构,氧(yang)原子易(yi)向合金(jin)内(nei)部和(he)氧(yang)化(hua)物界面扩(kuo)散(san),导(dao)致(zhi)合金(jin)抗(kang)氧
化(hua)性(xing)下(xia)降。因(yin)此,要使(shi)合金在600℃以上稳(wen)定(ding)使用,表(biao)面(mian)必(bi)须涂(tu)防氧(yang)化涂(tu)层。所(suo)以(yi)研究(jiu)开发适用于更高(gao)使用
温(wen)度的(de)高温抗氧化涂层对(dui)进一步提(ti)高高温钛(tai)合(he)金表(biao)面(mian)抗(kang)氧化(hua)性是十(shi)分(fen)必(bi)要(yao)的[47-48]。
3.2从(cong)控制(zhi)α2相(xiang)大(da)小(xiao)、形态及含(han)量的(de)角度提(ti)高(gao)合金组(zu)织(zhi)稳(wen)定性
组(zu)织不(bu)稳定(ding)对(dui)塑(su)性(xing)的(de)影响主要表(biao)现在热(re)暴(bao)露过程(cheng)中硅(gui)化物的析(xi)出和(he)α相的(de)有(you)序(xu)化导致(zhi)合(he)金热稳定(ding)性(xing)下(xia)降(jiang)
[11]。对近(jin)α型(xing)高温(wen)钛(tai)合金Ti600的研究(jiu)表(biao)明,在(zai)Ti600合金(jin)热暴露过程中(zhong),硅(gui)化(hua)物和(he)α2相协(xie)同(tong)作用(yong)
导致合(he)金塑(su)性降(jiang)低(di),其(qi)中(zhong)α2相起(qi)主导作用。但由(you)于α2相(xiang)属于(yu)长程(cheng)有(you)序相(xiang),其(qi)形(xing)成会经历(li)有(you)序(xu)化的过(guo)程(cheng),
杂质(zhi)元素以(yi)及Al的(de)含(han)量(liang)都(dou)会(hui)对其(qi)产生(sheng)影(ying)响(xiang),导致(zhi)不(bu)同(tong)合金(jin)中α2相(xiang)形(xing)成(cheng)条件(jian)不(bu)同(tong)。同(tong)时(shi),由(you)于α2相(xiang)初(chu)
期形成(cheng)时(shi)含量较少(shao),不易被检(jian)测,使得(de)对(dui)α2相(xiang)形(xing)成条件(jian)的(de)判(pan)定(ding)更加困(kun)难[49]。在钛合金中(zhong),α2相对(dui)合(he)
金力学(xue)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)响与(yu)α2相(xiang)尺(chi)寸(cun)、分(fen)布及含量密切(qie)相(xiang)关[50]。时(shi)效(xiao)或(huo)高(gao)温长时(shi)热(re)暴露后(hou)析(xi)出(chu)的α2相(xiang)在一(yi)
定(ding)程(cheng)度(du)上可(ke)提高(gao)合(he)金的高(gao)温强(qiang)度(du)[51],但(dan)当α2相粒子(zi)尺(chi)寸(cun)较小时,在变形过(guo)程(cheng)中,位错(cuo)将切(qie)过α2相(xiang),
破坏(huai)原有(you)有序(xu)结构,产(chan)生反(fan)相(xiang)畴界(jie),阻(zu)碍(ai)位错(cuo)运(yun)动,造(zao)成合(he)金室温塑性(xing)、韧(ren)性严重下降(jiang)[52]。GySle
r等(deng)[53]在(zai)对(dui)Ti-Al合(he)金中(zhong)Ti3Al的(de)研究中(zhong)指出(chu),通(tong)过(guo)控(kong)制(zhi)α2相(xiang)的尺寸,使位(wei)错(cuo)运(yun)动由切过(guo)
机制转(zhuan)为绕(rao)过(guo)机(ji)制,可(ke)有(you)效(xiao)改善合金室温(wen)塑性(xing)。所(suo)以(yi)进一(yi)步控制(zhi)α2相(xiang)的(de)形(xing)态对(dui)改善(shan)高(gao)温(wen)钛(tai)合(he)金组(zu)织(zhi)的(de)稳定
性是十(shi)分重(zhong)要(yao)的。
对(dui)于(yu)给定(ding)成分(fen)的钛合(he)金,其组织(zhi)形(xing)态以及(ji)相组(zu)成主(zhu)要(yao)取决(jue)于(yu)热处理制(zhi)度(du)[54]。而高温(wen)钛(tai)合(he)金中(zhong)的(de)α2
相(xiang)产(chan)生于时效或长(zhang)时(shi)热暴露(lu)过(guo)程(cheng),因(yin)此,α2相(xiang)的形态也(ye)与(yu)合金(jin)热处(chu)理(li)工艺密(mi)不(bu)可(ke)分(fen)。前(qian)人(ren)在研(yan)究Ti-
Al中(zhong)的α2相时也发现(xian),在合(he)金成(cheng)分一(yi)定(ding)的条(tiao)件下,α2相(xiang)粒子(zi)的(de)尺(chi)寸和(he)分布(bu)主要(yao)取(qu)决(jue)于热(re)处理制度(du)。相
关研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),在时(shi)效热处理条件下,时效温度(du)是(shi)决(jue)定高温(wen)钛合金(jin)中α2相析(xi)出特征的(de)主(zhu)要(yao)因素(su),改变(bian)时效(xiao)温(wen)
度,合金中α2相(xiang)的(de)形(xing)态(tai)会(hui)发(fa)生(sheng)明(ming)显(xian)变化[54]。在α2相完全析出(chu)之前(qian),α2相(xiang)粒(li)子(zi)的尺(chi)寸(cun)随时(shi)效(xiao)时间
的延(yan)长(zhang)而(er)增(zeng)大(da)。所(suo)以(yi)进(jin)一步深(shen)入探究不同(tong)热(re)处(chu)理条(tiao)件下α2相粒(li)子(zi)的(de)尺寸(cun)、分布(bu)、形态及含(han)量变(bian)化(hua),最终(zhong)
确(que)定出(chu)不(bu)同(tong)成分高温钛合(he)金中平(ping)衡热强性(xing)和热稳定(ding)性的α2相尺寸(cun)、含(han)量的(de)临界转变值(zhi)是今后研究高(gao)温(wen)钛合(he)
金(jin)的(de)重点考(kao)虑方(fang)向(xiang)之一。
3.3通过(guo)控制不同变(bian)形工艺改(gai)善合金(jin)蠕变抗性
高温(wen)钛合金(jin)使(shi)用(yong)温(wen)度(du)超(chao)过(guo)600℃后(hou),其(qi)表(biao)面(mian)抗氧(yang)化(hua)性和高(gao)温(wen)蠕(ru)变(bian)抗(kang)性都急(ji)剧下降(jiang)。从蠕(ru)变(bian)机理考(kao)虑,扩(kuo)
散(san)和位(wei)错(cuo)滑(hua)移是导致合(he)金(jin)蠕(ru)变(bian)抗(kang)力下(xia)降(jiang)的主要(yao)因素。近α型高(gao)温钛(tai)合金属(shu)于密(mi)排(pai)六方结(jie)构,扩散(san)
可(ke)以(yi)表(biao)现出(chu)高度(du)的(de)各(ge)向异(yi)性(xing)。KopperS等(deng)[55-56]通过研究(jiu)α-Ti中(zhong)的(de)自(zi)扩(kuo)散(san)和
溶质扩散(san)的各向异(yi)性(xing),发现(xian)垂(chui)直(zhi)于(yu)c轴的自(zi)扩散(san)系(xi)数是(shi)平行(xing)于(yu)c轴(zhou)的自(zi)扩(kuo)散(san)系(xi)数的两倍,这意味(wei)着基底平
面(mian)内(nei)的(de)自(zi)扩(kuo)散(san)比垂(chui)直于(yu)基(ji)底平(ping)面的自扩散快两倍(bei),扩散(san)在(zai)这(zhe)两(liang)个(ge)方(fang)向上表(biao)现出(chu)各(ge)向异(yi)性(xing)。同(tong)时
,相(xiang)关(guan)研(yan)究(jiu)表明(ming),钛(tai)合(he)金中每(mei)种(zhong)溶质(zhi)元素(su)的(de)加入(ru)都(dou)会造(zao)成(cheng)不同方(fang)向上溶质扩散(san)系(xi)数(shu)产生(sheng)差异。当(dang)晶体(ti)中(zhong)存在
择(ze)优取(qu)向(xiang)时(shi),不同方向上就可能(neng)累(lei)积(ji)各(ge)个(ge)晶(jing)粒扩(kuo)散(san)的各(ge)向(xiang)异(yi)性(xing),最(zui)终导致(zhi)在(zai)不(bu)同(tong)方(fang)向上的扩(kuo)散(san)明显不同。典
型的(de)如钛(tai)合(he)金(jin)在两(liang)相(xiang)区上(shang)部(bu)较(jiao)高温(wen)度单向轧制可(ke)获(huo)得(de)T型(xing)织(zhi)构(gou),T型织构的存在会(hui)造成(cheng)沿RD(Rol
lingdirecTion)和(he)TD(TranSverSedirecTion)方(fang)向(xiang)的(de)扩(kuo)散产(chan)生(sheng)显(xian)
著的各(ge)向异(yi)性(xing)。当晶体c轴(zhou)方向上的T型(xing)织构择(ze)优取向为(wei)TD方(fang)向(xiang)时(shi),TD方向上(shang)可(ke)以累(lei)积单(dan)个(ge)α-
Ti晶(jing)粒(li)中的扩散(san)速(su)率(lv)的(de)各(ge)向异性,导致(zhi)RD方向(xiang)的(de)扩散(san)速率高(gao)于(yu)TD方(fang)向(xiang),蠕(ru)变(bian)抗(kang)力下降[57]。
从位错(cuo)滑(hua)移的(de)角度考虑(lv),当合金(jin)中(zhong)形成(cheng)某一(yi)择(ze)优取(qu)向(xiang)的(de)织(zhi)构时(shi),不(bu)同方(fang)向上晶(jing)粒的(de)Schmid因(yin)子
分布不(bu)同(tong),启(qi)动(dong)滑移系(xi)的(de)难(nan)易程(cheng)度(du)也(ye)有差(cha)异。钛(tai)合金(jin)在(zai)形成(cheng)T型织(zhi)构(gou)后,沿(yan)RD方(fang)向(xiang)的(de)柱面(mian)滑(hua)移(yi)系比T
D方(fang)向的(de)更(geng)容(rong)易开(kai)动,蠕变抗力(li)明显下(xia)降(jiang)。因(yin)此,从(cong)变(bian)形(xing)工(gong)艺(yi)的角(jiao)度考(kao)虑(lv),通(tong)过(guo)控制(zhi)不(bu)同(tong)的(de)变形(xing)工(gong)艺使合金(jin)
形成(cheng)沿(yan)某(mou)一(yi)方(fang)向(xiang)的(de)择(ze)优取(qu)向的(de)织(zhi)构(gou)可(ke)有(you)效改(gai)善其(qi)特(te)定(ding)方向上(shang)的(de)蠕变(bian)性能[57]。
对高(gao)温钛(tai)合(he)金中(zhong)热稳定(ding)性、蠕变抗(kang)力(li)以(yi)及蠕变(bian)性能的(de)协(xie)调关(guan)键(jian)在(zai)于(yu)初生α相(xiang)含量的(de)控制(zhi)以及次生(sheng)α相(xiang)
的(de)析(xi)出(chu)。众所周知(zhi),钛(tai)合(he)金中存在(zai)四(si)种(zhong)典(dian)型组(zu)织(zhi):等轴(zhou)组(zu)织、网篮(lan)组(zu)织(zhi)、魏(wei)氏(shi)组(zu)织(zhi)和双态(tai)组织。等(deng)轴(zhou)组织塑(su)
性(xing)好,抗(kang)缺口(kou)敏(min)感(gan)性(xing)和(he)热稳(wen)定性最好,高低周(zhou)疲(pi)劳(lao)强(qiang)度(du)高。网(wang)篮(lan)组织(zhi)蠕(ru)变(bian)强(qiang)度(du)和持(chi)久(jiu)强(qiang)度(du)高,在热强(qiang)性方(fang)面
具(ju)有(you)明(ming)显的(de)优(you)势,适(shi)合于制(zhi)作长(zhang)期(qi)在高(gao)温和(he)拉(la)应(ying)力工(gong)作下的(de)零(ling)件,但(dan)这类组(zu)织原始β晶粒(li)粗(cu)大,容(rong)易(yi)产生(sheng)“
β脆性”,即热稳定(ding)性较(jiao)差。魏氏组(zu)织具(ju)有(you)最(zui)高的蠕变(bian)抗(kang)力(li)、持久强度(du)和(he)断裂韧性,但其原(yuan)始(shi)β晶粒(li)较其他(ta)
类(lei)型组织(zhi)粗大,且存(cun)在连(lian)续(xu)晶(jing)界α相,导致(zhi)其(qi)塑性较(jiao)低,其(qi)断(duan)面(mian)收(shou)缩(suo)率(lv)远(yuan)低(di)于(yu)其他组(zu)织类型(xing)。而双(shuang)态(tai)组织则
包含(han)α相的两种(zhong)形(xing)态,即等(deng)轴(zhou)α相(xiang)和片状(zhuang)α相,因而(er)兼(jian)顾(gu)了等(deng)轴组织和片状(zhuang)组(zu)织(zhi)的(de)优(you)点。与(yu)片状组织相(xiang)比(bi)
,双态组织(zhi)具有(you)更(geng)高的(de)屈服强度(du)、热稳(wen)定(ding)性(xing)和疲劳(lao)强(qiang)度(du);与等轴组(zu)织相比,双态组(zu)织又(you)具有较高的(de)持(chi)久强度(du)
、蠕变(bian)强度(du)和(he)断(duan)裂(lie)韧性(xing)以及(ji)较(jiao)低的(de)疲劳(lao)裂(lie)纹扩展(zhan)速率(lv)。大(da)量研(yan)究(jiu)表明,双态(tai)组织中等(deng)轴α含量(liang)控(kong)制在20%左(zuo)
右时可(ke)获得(de)强(qiang)度-塑性(xing)-韧(ren)性-热强(qiang)性(xing)的最(zui)佳(jia)综合匹(pi)配。
因此(ci),如何精确控制(zhi)组织中(zhong)各(ge)相比例(li)进而(er)实现热(re)强性(xing)与(yu)热稳(wen)定性互(hu)相协调(diao)将是未(wei)来研究(jiu)高温钛(tai)合(he)金应(ying)重(zhong)
点考虑(lv)的方向之(zhi)一(yi)。从合金(jin)化(hua)角(jiao)度考虑(lv),近α型(xing)高(gao)温(wen)钛合(he)金(jin)存(cun)在(zai)一(yi)个显著(zhu)
的缺(que)点,即其两(liang)相(xiang)区加工(gong)工艺窗口(kou)窄(zhai),尤(you)其(qi)在两相区上部,随温(wen)度的(de)升(sheng)高(gao),初生α相的体(ti)积(ji)分(fen)数下降(jiang)速
率(lv)很快(kuai),温(wen)度(du)的稍(shao)许(xu)改变(bian)就会造成(cheng)初生(sheng)α相(xiang)含(han)量(liang)的较(jiao)大(da)变(bian)化,不利于对(dui)初生(sheng)α
相含(han)量的(de)控(kong)制(zhi)。为(wei)了(le)避(bi)免这一缺(que)陷,可在(zai)高(gao)温钛合(he)金(jin)中(zhong)加(jia)入(ru)一定含量(liang)的(de)C。最典型(xing)的(de)是(shi)英国的(de)IMI
834,加入0.06%的(de)C有(you)效(xiao)扩大了两相区(qu)的加(jia)工工(gong)艺(yi)窗(chuang)口(kou),降(jiang)低(di)了初生(sheng)α相(xiang)体(ti)积分(fen)数随温(wen)度的变(bian)化速率
,将(jiang)初生(sheng)α相(xiang)含量(liang)控制(zhi)在10%~15%范围(wei)内,实(shi)现了强度(du)、塑性(xing)、韧性(xing)、疲劳性(xing)能(neng)的最(zui)佳(jia)综合(he)匹配。
从(cong)热加(jia)工(gong)工艺的(de)角(jiao)度(du)考(kao)虑,通(tong)过(guo)合(he)理规(gui)范(fan)锻造温(wen)度(du)也(ye)可(ke)实(shi)现(xian)对(dui)组织(zhi)的(de)调(diao)控(kong)。采(cai)用将(jiang)坯料(liao)加(jia)热(re)到相变点(dian)以(yi)
下(xia)10~20℃的近β锻(duan)造工(gong)艺,锻(duan)后快(kuai)速水(shui)冷,辅助(zhu)以高温韧化(hua)和(he)低(di)温强(qiang)化处理(li),可(ke)获得约(yue)含(han)20%的(de)等(deng)轴α
、50%~60%的片状(zhuang)α构(gou)成(cheng)的(de)网(wang)篮(lan)和(he)β转变(bian)基(ji)体组成的三(san)态组(zu)织(zhi),能在(zai)不降低塑(su)性、确(que)保热(re)稳(wen)定(ding)性的(de)前(qian)提(ti)
下提高材料(liao)的高(gao)温性(xing)能和使(shi)用(yong)温(wen)度
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