TA19钛合金高温变形热加工图构建和微观组织演变

朱堂葵，王 柯

(1.义乌工商职业技术学院, 浙江 义乌 322000) (2.重庆大学, 重庆 400044)

TA19钛合金是专门为航空发动机开发的一种钛合金，其名义成分为Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si(w/%)，对应的美国牌号为Ti6242S钛合金。TA19钛合金具有比强度高、高温性能好、耐腐蚀性能好和焊接性能良好等特点，是航空发动机所用的一种重要的结构材料[1,2]。同时，通过合适的热加工工艺，可以对TA19钛合金中等轴α相、片层α相和针状α相的相对含量、形貌和尺寸进行调控，从而进一步优化其力学性能[3, 4]。

钛合金变形加工窗口较窄，并且变形抗力大，其高温变形力学行为和微观组织演变对工艺参数非常敏感。为了优化钛合金高温变形过程的工艺参数，必须对其高温变形力学行为及其加工性能进行深入研究。材料的加工性能与材料的化学成分、原始组织状态、加工历史及变形温度、应变速率和应变等参数有关[5,6]。热加工图是评价材料加工性优劣的图形，是金属材料加工工艺设计的有力工具。

热加工图是由Prasad等[7-9]依据动态材料模型(dynamic material modeling, DMM)相关理论而提出建立的，它能直观地反映出材料在不同变形条件下微观组织的演变规律，揭示塑性变形机理，还能预测塑性变形过程中各类缺陷的产生，籍此可评估材料加工性能的优劣，制定及优化材料的热加工工艺。近年来，基于动态材料模型建立的热加工图得到了广泛应用并不断完善，为优化TA10[8]、Ti6242S[10]、Ti6554[11]、Ti55511[12]、Ti80[13]、Ti5331[14, 15]、TC17[16]等钛合金加工工艺提供了一定的理论指导和实践经验。然而，目前关于双态组织TA19钛合金的高温变形行为和热加工图的研究仍然较少。……