关于GJB 2744A-2007中TC18钛合金显微组织评级图的修订意见

2018-08-05代思伟代湘龙

世界有色金属 2018年10期

代思伟，代湘龙

（1.陕西华西钛业有限公司，陕西宝鸡 721013；2.宝鸡市华西工贸有限公司，陕西宝鸡 721199）

钛合金由于比强度高、耐高温、抗腐蚀能力强等有点，成为航空航天领域的重要结构材料，同时在石油、船舶、核工业等领域得到广泛应用。随着我国打飞机项目的研究和实施，研究和生产高强度兼具高平面应变断裂韧度成为科研攻关方向。TC18钛合金名义成分是Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe,Mo当量为12.8，是一种高强度近β钛合金，Tβ转变温度为840℃～880℃。该合金具有高强度、高塑性、淬透性好、热处理强化等优特性，固溶时效状态下的强度在1080MPa以上，因而广泛应用于飞机机身结构件、起落架等关键部位。TC18钛合金的显微组织形态与其力学性能有直接密切关系，符合一般的组织与力学性能对照关系,要获得高强度兼具高平面应变断裂韧度，需要拉长α晶粒交错的组织形态。在生产实践中，GJB 2744A-2007表2中规定的双重退火状态的温室力学性能除K1c值以外，均比较容易达标。而要使K1c值达到60以上，图4中的1、2、3、6、7、9均困难，而图4中的4、5、8则比较容易达到。图3、图5评级图排序规律，符合一般组织形态与力学性能对应关系。

为此，推测当初图3排序是在一般组织形态与力学性能对应关系正常排序中，把有利于提高平面应变断裂韧度K1c值的图适当排到前面[1]。然而，在没有告知初衷的情况下调整图谱，也没有告知打乱后的排序与力学性能的对应关系，容易造成读者的误解和生产实践与标准冲突。

1 生产实践过程与方法

选用陕西华西钛业有限公司三次真空熔炼TC18铸锭，铸锭直径600mm，化学成分见表1。

表1 TA15化学成分

检测铸锭的相变点为850℃。铸锭切除冒口、冒底后，锯切为600Kg锭节，在1150℃和1000℃二火次在3150吨油压机上三墩三拔制坯，在820℃滚成270mm的毛圆，然后820℃、900℃和980℃在GFM径锻机制成Φ170棒材，按照GJB 3763A-2004《钛及钛合金热处理》进行双重退火。

2 试验结果与讨论

试验结果见表2。

由表2可以看出，820℃L方向拉伸性能达标，T-L方向K1c偏低，组织符合1～6类；900℃L方向拉伸性能合格，T-L方向K1c合格，组织符合1～6类；980℃L方向拉伸性能不合格，T-L方向K1c合格，组织符合1～6类。由此可以看出K1c与组织评级没有对应关系，820℃制成的1类组织（等轴组织为主）拉伸性能最好，然而K1c值不合格；980℃制成的6类组织（有原始β晶界）拉伸性能最差，然而K1c值合格；只有900℃制成的4类组织（主要由交错的拉长α组成）拉伸性能合格，K1c值合格。