TC18大型自由锻件准β锻造变形过程控制

TC18钛合金是一种高强高韧性近β型钛合金，转变温度T

为840～880℃。其名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe，按名义成分计算的Mo当量为12.8，是典型的近β型钛合金。此合金具有良好的热加工性、焊接性、淬透性和可热处理强化性，退火后的强度与TC4、TC6等合金固溶时效状态下的强度相当，数值在1080MPa以上，是退火状态下强度最高的钛合金。TC18钛合金的突出优点是最大淬透截面厚度可达250mm，而强度与其相当的Ti-1023淬透截面厚度仅为100mm。因此，TC18合金在制造飞机大型承力结构件方面更具有优势，是一种很有前途的高强钛合金。

我厂交付的某批次TC18锻件最终热处理后的组织是网篮组织，网篮组织的特点是在β转变基体上分布着交错编织成网状的片状α组织，原始β晶界被不同程度地破碎，晶界α沿原始β晶界分布已经不明显。获得这种组织的方法是在β区加热或开始变形，在(α+β)两相区变形不太大时形成。

这种锻造变形在β相区变形时，组织形态的变化规律与全β锻造相同，变形量不大时保持原始粗大的多边形或沿金属流动的方向被拉长，变形量大时可能会发生动态再结晶，随着变形的继续进行，当温度逐渐降低到β转变温度时，开始从原始β晶界析出晶界α相，并承受一定变形；当温度进一步降低时，片状α才从晶粒内部析出。沿着β晶界析出的α相和晶内析出的片状α承受变形，从而形成断续α相勾画的原始β晶粒轮廓和交错分布的短片状α相，获得网篮组织。

网篮组织具有高持久强度和蠕变强度，在热强性方面具有明显的优势，适用于制作长期在高温和拉应力下工作的零件。此外，网篮组织还具有高断裂韧性、低疲劳裂纹扩展速率da/dN。

试验方案的对比分析

原材料

试验所用TC18钛合金材料成分如表1所示。材料初始规格为

300mm×850mm的棒材，相变点870℃，β空烧低倍均未见明显的分层组织，低倍均符合标准图的4级，未见冶金缺陷，均符合标准图的2类。

考虑到TC18大型自由锻件的实际加工情况，试验参数设定为：制坯温度840℃；成形温度为台阶温度，低温控制在840℃，高温在895℃；整形温度控制840℃。制坯变形量控制在35%左右，成形变形量控制在25%左右，整形只是小变形，控制在15%左右。设备选用快锻机。

锻造过程

2.3 两组患儿治疗前后TGF-β1及BMP-7水平比较 治疗前两组患儿血清中TGF-β1及BMP-7水平比较，差异无统计学意义(均P>0.05)，治疗后两组患儿血清中TGF-β1及BMP-7水平均显著降低，且观察组显著低于对照组，差异有统计学意义(均P<0.05)。见表4。

两种方案的锻件经过相同双重退火热处理后，金相组织和机械性能测试结果如下。

如图3所示，通过对比两种方案指标可以看出，抗拉强度、屈服强度以及延伸率与断面收缩率数值差别不大，但是优化后的方案比原方案数据更优更稳定，K

数值得到明显的提升。网篮组织的塑性主要与粗大原始的β晶粒和晶界上连续的α有关，优化后的方案变形控制方面更加具体，组织变形更加均匀，因此综合指标更加均匀。

试验结果及分析

从不同的锻造变形方式的角度考虑，在β锻变形方面建立了两种工艺方案，见表2。通过原材料制坯获得尺寸为□(295±3)mm×(690±15)mm的荒坯。

肇庆中院经审理认为，被告人邓强为国家工作人员，利用职务便利，为他人谋取利益，非法收受他人财物，数额巨大，其行为已构成受贿罪。被告人邓强在接受调查期间除如实交代收受林中伟贿赂的事实外，还主动交代了办案机关尚未掌握的同类犯罪事实，且归案后已退清受贿的赃款，依法可对其从轻处罚。

显微组织对比分析

泿水，从祷过山下流出，一直流向南方的大海。水中有很多虎蛟，身体像鱼，长着蛇的尾巴，发出的声音好像鸳鸯鸣叫。据说吃了它们的肉不会生毒疮，还能治愈痔疮。

原工艺方案与优化后方案显微组织都符合标准图要求，高倍照片见图1、图2。但后者的金相β晶粒内部片层次生α长宽比大，片层集束交织程度更加混乱。由于α片长宽比增加，裂纹扩展随着混乱交织的α片或α集束取向不断改变，因而路径曲折分枝多，路径越曲折表明裂纹所走路程越长，断裂韧性越好。

力学性能数据分析

锻造过程控制终锻温度不小于720℃，转移时间不大于50s；监控加热温度、保温时间、装炉数量位置、锻件冷却方式、首件及抽检尺寸检查等。

结论

⑴原工艺方案与优化后的工艺方案，名义尺寸上的变形量一致，根据理化数据以及金相显微图片对比，原工艺方案发生了不在控制范围内的变形，显然优化后的工艺方案完成同一尺寸变化但是发生的相对变形小，优化后的工艺方案所获得的组织以及各性能指标的匹配度更高。

⑵原工艺方案的准β锻一火虽然完成了变形要求，变形时间在50s左右，但是自由锻件区别于模锻件与胎模锻件，锻件的宽度方向以及长度方向没有模具或者胎模约束，因此会对下一火次产生不可避免的多余鼓肚以及不可控尺寸变化，这些尺寸变化势必在下一火次产生工艺计算范围外的变形。

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