TA15鈦合金相變點的測定

何 偉，杜小平，馬紅征，惠曉原

（西部金屬材料股份有限公司，陜西 西安 710016）

0 引言

TA15（Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr）是一種高鋁當量損傷容限型近α鈦合金，具有良好的熱強性和可焊性，有接近α－β型鈦合金的工藝塑性，是我國航空領域重要的結構材料［1］。鈦合金相變點的定義是在加熱過程中全部轉變為β相組織的最低溫度。鈦合金的相變點在科研和生產中是非常重要的參數，是制定熱加工工藝和參數必須參考的數據。生產和科研要求必須準確測定相變點，但由于合金的化學成分以及添加元素和雜質元素含量的差異，每一批鈦材的相變點是有差別的［2，3］，因此文獻和標準中推薦的相變點只能作為一個參考，對不同批號的鈦合金應分別測定相變點。相變點測定方法有金相法、差熱分析法、計算法與高溫金相法等。本文采用計算法和金相法測定了TA15鈦合金的相變點，為TA15材料的生產和研究提供參考。

1 試驗方法

本試驗用TA15加工棒材的主要化學成分及雜質元素含量如表1、表2所示。

表1 TA15合金的化學成分（質量分數） %

表2 TA15合金中雜質元素含量（質量分數） %

圖1 為TA15鈦合金原始加工態的顯微組織照片，其為一般的加工態組織，其中包括等軸α、拉長α和片狀α等組織形態。

試驗用試樣尺寸為Φ12mm×12mm圓棒，以計算法為依據選定淬火溫度970℃、980℃、990℃和1 000℃。在管式高溫爐中保溫50min后迅速取出水淬，為了保證在淬火過程中不產生初生α而影響到對相變溫度的判斷，中間轉移速度不超過3s，試樣冷卻完全后取出。將淬火后的試樣制成金相試樣，用放大倍數為200×的Olympus GX51光學金相顯微鏡觀察初生α相的變化情況。……