退火温度对TC4ELI钛合金大规格环材组织和力学性能的影响

关 蕾， 李 瑞， 张雪敏， 王小翔， 何书林， 王鼎春， 王永强

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

钛及钛合金具有密度小、比强度大、加工性能好、与新兴复合材料的相容性好等优点，被广泛应用于航空航天、兵器、建筑、石油化工等领域。此外，钛合金对海水及其他腐蚀介质有较好的耐蚀性，具有无磁性、透声等优点，使其在船舶和海洋工程等方向也得到了较多的应用，是一种优质、轻型结构材料，被誉为“海洋金属”[1-3]。TC4ELI钛合金是在TC4钛合金基础上开发的一种新型低间隙元素钛合金，由于合金元素含量允许波动范围较窄，因此，具有良好的韧性和一定的焊接性能。该合金在航空航天等领域得到了广泛的应用。我国自主研发的深海勇士号载人潜水器使用了TC4ELI钛合金制作载人球舱[4]。海洋装备服役时，潜艇、舰船等在海水中会受到海浪及海上漂浮物的冲刷和撞击，需要承受大的冲击载荷作用[5]。因此，为了保证TC4ELI合金材料的使用安全性，其强度、塑性和冲击韧性需达到良好匹配[6-9]。

钛合金材料的性能是由显微组织决定的。根据钛合金组织形态的不同，可分为等轴组织、网篮组织、双态组织和魏氏组织[10]。等轴组织和双态组织具有较高的强度和较好的塑性，且抗缺口敏感性最好；网篮组织和魏氏组织具有较高的断裂韧性、低的疲劳裂纹扩展速率，但塑性较差[6,11]。

基于TC4ELI钛合金大规格环材的工况环境和组织对性能的影响特点，本文研制……