聲測管沖壓是一種α+β型鈦合金，屬于Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-X系合金。該合金是在Ti-62222S合金基礎(chǔ)上，通過合理的成分設(shè)計(jì)，研究開發(fā)的一種高強(qiáng)高韌損傷容限型鈦合金。目前，屬于損傷容限型的鈦合金有TC4ELI、Ti-62222S和TC11DT等。TC4ELI的屈服強(qiáng)度為900MPa，屬于中強(qiáng)損傷容限型鈦合金，其余2種的屈服強(qiáng)度均為1000MPa，屬于高強(qiáng)損傷容限型鈦合金。其中，TC4ELI和Ti-62222S合金已大量應(yīng)用于美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-22。

 

科研人員通過兩種軋制工藝獲得聲測管沖壓，并對(duì)比組織及性能，以期能為該合金的聲測管沖壓生產(chǎn)提供參考。

 

試驗(yàn)用鈦合金，通過3次真空自耗熔煉，化學(xué)成分按名義成分控制。采用金相法測得α+β→β相轉(zhuǎn)變溫度為970±5℃。

 

鑄錠經(jīng)β相區(qū)開坯鍛造成厚度為200～250mm的板坯，此后分兩種工藝軋制：工藝A：兩相區(qū)開坯→兩相區(qū)軋至40mm；工藝B：兩相區(qū)開坯→β處理→兩相區(qū)軋至40mm。經(jīng)兩種工藝軋制后，聲測管經(jīng)750℃/2hAC熱處理后取試樣進(jìn)行性能檢測。

 

試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，合金經(jīng)兩相區(qū)開坯后，鍛造態(tài)組織均已轉(zhuǎn)變成較均勻細(xì)小的等軸組織。經(jīng)工藝A軋至40mm，總變形量進(jìn)一步增加，等軸組織更加均勻細(xì)小，為典型的等軸組織。經(jīng)工藝B軋至40mm，β晶粒在變形過程中被破碎，原始β晶粒內(nèi)的α片變短，各α片層交錯(cuò)排列，形成網(wǎng)籃組織。由于β處理后變形量較小，存在未完全破碎的β晶界。聲測管經(jīng)750℃/2hAC熱處理后，組織基本變化不大。

 

聲測管經(jīng)工藝A軋制后，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1138Mpa，延伸率為19%，均高于工藝B軋制聲測管；經(jīng)工藝B軋制后，聲測管沖擊韌性值#高為39J/cm2。采用工藝A的聲測管強(qiáng)度、塑性值較高，但沖擊韌性值較低。經(jīng)750℃/2hAC熱處理后聲測管的強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性值均有所降低。