热处理工艺对BT3-1钛合金棒材组织性能的影响

韩伟松，李永林，沈立华，黄旭刚，李建锋，李守平，李小飞

（1.宁夏中色金航钛业有限公司，宁夏 石嘴山 753000；2.西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室，宁夏 石嘴山 753000）

钛及钛合金因具有高比强度、耐腐蚀、易焊接和良好的抗裂纹扩展能力等[1]。BT3-1是苏联研制的是一种高强马氏体α+β双相钛合金，其名义成分为Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si。主要应用于安东诺夫大飞机的发动机上，是应用成熟的热强性钛合金，同时该合金室温强度较高且加工性能优良[2]。与Ti-64相比，BT3-1钛合金利用钼、铁元素代替较高成本的钒元素作为β稳定元素，使其强度与TC4相当的情况下，伸长率略高。BT3-1作为一种可热处理强化的双相钛合金，不同的热处理产生不同的组织结构，也就决定了最终成品棒材的力学性能和工艺性能。因客户对不同使用工况的棒材产品提出了不同的性能指标，因此需要针对客户的不同要求确定最适宜的热处理制度，才能确保BT3-1棒材的性能满足客户要求。因此，本文研究了BT3-1钛合金棒材的不同热处理制度对显微组织、力学性能的影响，探索不同热处理制度对合金组织结构的影响机理，从而指导生产，确定出适用于不同工况需求的最佳热处理制度。

1 室验材料及工艺

（1）材料准备。实验所用的主要原辅材料有海绵钛和中间合金，中间合金采用铝钼二元合金，高纯铝豆，纯铁钉，二氧化二钛和金属铬粉。原辅材料经混布料系统混均后，在6000t油压机上压制成块状电极，块状电极经过组焊后制备成自耗电极，最后经过ALD 3t真空自耗电弧炉内三次熔炼后制备得到Φ600mm的BT3-1钛合金铸锭。……