以TC21鈦合金特大規(guī)格棒材及其制備的大型鍛件為研究對象,采用準(zhǔn)β鍛造工藝鍛造TC21鈦合金,分析了3種不同鍛造方案對鍛件微觀組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:TC21鈦合金可在相變點以上一定溫度采用準(zhǔn)β鍛造工藝加工,在不同的加熱工藝參數(shù)下,通過雙重退火進(jìn)行熱處理,均可獲得較好的冶金組織和力學(xué)性能。TC21鈦合金在準(zhǔn)β鍛造過程中,不同的鍛造溫度和鍛造火次均能獲得較好的拉伸性能(1100 MPa左右)和斷裂韌性(大于90 MPa·m^1/2)。在準(zhǔn)β鍛造過程中,較高的鍛造溫度有利于獲得網(wǎng)籃組織,合金的斷裂韌性較高,組織內(nèi)片層α相存在粗化趨勢;較低的準(zhǔn)β鍛造溫度有利于細(xì)化微觀組織,但鍛造后組織中會有少量殘余等軸α相存在。在鍛造變形量相同的情況下,較少鍛造火次可以獲得更加細(xì)小的微觀組織,但鍛件不同部位的微觀組織形態(tài)存在差異。

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圖1TC21鈦合金原材料顯微組織

圖2TC21鈦合金鍛件取樣示意圖

圖3TC21鈦合金鍛件經(jīng)準(zhǔn)β鍛造后的低倍組織

圖4方案1準(zhǔn)β鍛造后TC21鈦合金鍛件不同部位的微觀組織

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