GJB2505A航空航天TA15钛合金板

详细描述

钛及钛合金的性能优异，可广泛地应用到国民经济及国防事业的各个行业。随着航空技术的发展，钛以其优良的综合性能和其轻质的特点在航空领域的应用得到拓展。TA15钛板作为一种近α型钛合金，除保留了钛基材料的轻质特点，其室温力学性能和高温力学性能均具有显著优势。但GJB2505A中对TA15钛合金板材的组织类型有明确要求，除原始β晶界有效破碎，还需专门对TA15按组织评级图进行评定。而TA15特别是热轧成型的板材，热加工过程中，存在若加热温度过高则原始组织难以破碎、加热温度过低加工塑性难以保证的矛盾。

一、TA15钛合金板生产工艺流程

真空自耗熔炼铸锭→锻造开坯→粗轧开坯→精轧成材

1、真空自耗熔炼铸锭

在原料海绵钛中配入纯铝、钛钼合金、海绵锆、铝钒合金及钛白粉，所得到的混合物内相应成分的质量百分比满足以下范围：AL：6.2～6.8％、Mo：0.8～1.5％、V：1～1.5％、Zr：1.8～2.2％以及O：0.06～0.09％；

2、锻造开坯粗轧开坯

粗轧加热温度按相变点以下50℃控制；依次进行精轧第一轧程开坯和精轧第二轧程成材，其中，精轧加热温度按相变点以下100℃控制，精轧总变形率≥70％；精轧末轧程变形率≥30％，精轧终轧温度按650～700℃控制；退火。

3、精轧成才

其次，本发明对温度以及变形率有相应的要求：通过控制加热温度，避免加热过程中组织的恶化；通过控制精轧总变形率、末轧程变形率及控制精轧终轧温度实现对原始组织的有效破碎，为再结晶过程生成等轴的初生α相创造条件。本发明可使TA15热轧板材原始组织完全破碎，并在后续热处理过程中生成等轴双态组织，组织类型完全满足GJB2505A中对TA15的要求。

二、TA15钛合金板10mm厚度热轧板材工序研究

1、压制电极时，根据原料的成分情况，根据计划成分配比，分别在海绵钛中配入纯铝、钛钼合金、海绵锆、铝钒合金及钛白粉。使成分满足以下范围：AL：6.2～6.8％；Mo：0.8～1.5％；V：1～1.5％；Zr：1.8～2.2％；O：0.06～0.09％；

2、锻造开坯规格为80mm×580mm×1020mm；

3、粗轧开坯两火，加热温度为950～980℃，开坯厚度为20mm，终轧温度为710℃；

4、精轧第一轧程开坯，加热温度为900～930℃，开坯厚度为15.0mm，终轧温度为716℃；

5、精轧第二轧程成材，加热温度为900～930℃，成品厚度为10.0mm，终轧温度为663℃，精轧总变形率为50％，末轧程(第二轧程)变形率为33.33％；

6、退火工艺按800±10℃×45分钟空冷执行；

7、产品性能检验：板材横向室温力学性能、产品力学性能满足要求