TC18钛合金棒材β区热处理低倍分层现象

供稿|马宏刚，刘继雄，李海峰，李渭清，张平辉，王鼎春，高颀 / MA Hong-gang， LIU Ji-xiong， LI Hai-feng， LI Wei-qing， ZHANG Ping-hui， WANG Ding-chun， GAO Qi

TC18钛合金棒材β区热处理低倍分层现象

供稿|马宏刚，刘继雄，李海峰，李渭清，张平辉，王鼎春，高颀 / MA Hong-gang， LIU Ji-xiong， LI Hai-feng， LI Wei-qing， ZHANG Ping-hui， WANG Ding-chun， GAO Qi

内容导读

针对TC18钛合金棒材单相区（β区）热处理后低倍组织出现的分层现象，利用光学显微镜、扫描电子显微镜等测试手段，分析了其不同区域的组织特征和成分特点。文章重点分析了TC18钛合金的微观组织、化学成分以及组织在热处理过程中的演化，以期为TC18钛合金材料的锻造组织均匀性控制提供经验。实验结果表明，TC18钛合金棒材热处理后的低倍组织分层是由α相溶解不均匀造成的。分层组织横截面从边部到芯部，亮区的α相含量较少，暗区的α相含量较多；升高β区热处理温度，β晶粒内部出现大量细小的亚晶粒。

TC18（BT22）钛合金是全俄航空材料研究院于20世纪60年代研制的一型高强高韧钛合金，也是广泛应用于伊尔-76、伊尔-86、伊尔-96等大型飞机的结构件材料。TC18钛合金不仅具有较高强度，其韧性和损伤容限性能也极为出色。而且在保证较高韧性的同时，具有优异的热处理强化效果，其退火态强度也可以达到1080 MPa，强化热处理状态强度高达1370 MPa。极适合用于制成大型自由锻件和模锻件，在航空领域已得到了大量应用［1-3］。

作为一种近β型高强高韧钛合金，TC18（BT22）的加工工艺尤其是锻造加工存在一定的特殊性［4］。为了获得良好的强度、韧性与损伤容限性能的匹配，扩展其在各领域研究的应用，我国一直重点研究TC18（BT22）钛合金的锻造加工工艺。……