TC17钛合金的热压缩变形行为研究

董轶，李巍，周阳洋，张雪敏，刘继雄，屠孝斌，王少阳

（1、宝鸡钛业股份有限公司，陕西 宝鸡 721014；2.宝钛集团有限公司，陕西 宝鸡 721014）

关键字：TC17；热压缩；流变应力

1 前言

TC17钛合金是一种近β型钛合金，其名义成分为Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr（质量分数，%）。其中Al、Sn与Zr元素可强化α相，从而改善其蠕变抗力，并且缓和β相的时效特征；Mo和Cr元素可确保大截面的热处理和淬透性，因此TC17钛合金具有良好中温强度，淬透性、疲劳和断裂韧性方面达到平衡，并且具有较好的综合性能，在各类航空发动机的风扇和压气机盘件上得到广泛的应用。目前科研人员采用热模拟技术研究钛合金热变形行为和组织演变规律已成为当今钛合金研究的热点。曾卫东等研究了TC17钛合金热变形的本构方程和加工图[1-3]。

2 试验用材及方法

2.1 试验材料

试验材料采用宝鸡钛业股份有限公司生产的，经真空自耗电弧炉三次熔炼而成的TC17钛合金铸锭（Φ796），主要化学成分（质量分数，%）如表1所示。铸锭经β相区和α+β两相区多火次锻造至Φ350mm棒材，其显微组织如图1所示，主要由初生等轴α相和β转变组织组成，α相尺寸小于10μm。经金相法测得α+β/β相转变温度为900℃。

2.2 试验方法

在TC17钛合金棒材上获取尺寸为Φ10mm×15mm的试样，试样的轴向为棒材的纵向方向。在Gleeble-3800型热模拟试验机上进行热压缩试验。实验过程中，在试样两端涂上镍基复合粘结剂并附上石墨片，从而减小设备压头与试样表面的摩擦力。将试样加热（升温速率为10℃·S-1）至应变温度后，保温5min后进行等温恒应变速率热压缩试验，实验数据均由热模拟试验机自动采集。……