当热处理对TA15钛合金棒材冲击性能的影响

热处理对TA15钛合金棒材冲击性能的影响

TA15钛合金具有中等的室温强度和高温强度，良好的热稳定性和焊接性能，主要用于500℃以下长时间工作的飞机及发动机焊接承力零部件。TA15钛合金具有中等的室温强度和高温强度，良好的热稳定性和焊接性能，主要用于500℃以下长时间工作的飞机及发动机焊接承力零部件。TA15钛合金的名义成分为Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V，其中的铝当量为6.33，钼当量为1.67，合金属于高铝当量近 型钛合金。TA15钛合金一般在退火状态下使用，以往文献较多地关注退火制度对其拉伸性能的影响，关于热处理制度与冲击性能关系的研究报道比较少。但随着TA15钛合金制造承受冲击载荷的零件在飞机上的应用，瞬间冲击所引起的应力和变形比静载荷时要大得多，因此，材料的冲击性能引起了人们的关注。西部超导材料科技有限公司和陕西省航空材料工程实验室的研究人员通过对退火温度及保温时间的调整，从而改变合金的显微组织，提高TA15钛合金的冲击性能。

实验采用西部超导公司生产的TA15钛合金棒材。热处理方案见表1，冲击试验在JB30B冲击试验机上进行，采用梅氏U型缺口试样，尺寸为10mm 10mm 55mm。

表1 TA15钛合金热处理方案

试样序号

热处理

方案810℃ 2h，AC820℃ 2h，AC830℃ 2h，AC840℃ 2h，AC850℃ 2h，AC820℃ 3h，AC830℃ 3h，AC

试验结果如下：

(1)在810～850℃，TA15钛合金冲击性但是能随热处理温度的升高呈现降低趋势;而在相同的温度下随保温时间的延长，冲击性能有所提高，而且随热处理温度的升高冲击性能提高的幅度变大。表明TA15钛合金棒材经810℃ 2h，AC热处理后可得到较高的冲击性能，并且使其冲击性能提高了35%。

电子拉力实验机其实不只是单纯的做拉伸实验

(2)TA15钛合金在初生 相的形状和大小基本相同的情况下，次生 相的形状和大小对冲击韧度的影响比较大。

(3)次生 为条状时的冲击值明显高于次生 为圆形或短棒状时的冲击值。