Ti-6242S鈦合金φ265 mm棒材的組織與性能

供稿|岳旭，馬龍，胡亞歌，馬寶軍，張平輝，郭佳林，李渭清 / YUE Xu, MA Long, HU Ya-ge, MA Bao-jun, ZHANG Ping-hui, GUO Jia-lin, LI Wei-qing

Ti-6242S鈦合金名義成分為Ti-6Al- 2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si，屬于近α型鈦合金。具有高強度、高韌性和良好的抗蠕變性能，主要用于制作航空發動機的風扇圓盤、壓氣機盤、葉片和機匣等。隨著大型飛機工程用鈦量不斷增加，為提高飛機燃油經濟性，減少碳排放及噪音污染要求原始設備制造商們生產更高涵道比的發動機，飛機用鈦合金鍛件的尺寸和重量也日益增加[1-3]。為滿足飛機制造業的發展，寶鈦股份有限公司經過多年的研究，采用萬噸自由鍛造機、3150 t水壓機和2500 t快鍛機，研制開發了直徑為265 mm的Ti-6242S鈦合金高性能棒材，滿足航空制造業的需求。本文主要介紹了Ti-6242S鈦合金φ265 mm規格棒材的組織、室溫、高溫力學性能和超聲波探傷水平。

生產工藝及實驗方法

實驗使用寶鈦股份有限公司采用三次真空自耗電弧爐(VAR)熔煉的φ720 mm Ti-6242S鈦合金工業鑄錠，其主要成分為(質量分數/%)：Ti(Bal.)；5.5%~6.5%Al；1.8%~2.2%Sn；3.6%~4.4%Zr；1.8%~2.2%Mo；0.06%~0.1%Si，符合相關技術標準的要求。由金相法測得α+β/β相轉變溫度為990~1010℃。鑄錠開坯階段，在β相區采取逐級降溫的加熱方式，經萬噸壓機，3150 t水壓機和2500 t快鍛機多火次鐓拔變形，總鍛比大于15。保證坯料在β相區經過充分的變形，經過破碎和初次再結晶細化晶粒。棒材的中間鍛造和成品鍛造在α+β兩相區進行多火次鐓拔變形，并采用高—低—高鍛造工藝，總鍛比大于18，使晶粒充分破碎和均勻，生產為φ265 mm規格的成品棒材。

棒材在法國MATELSCAN公司生產的自動探傷設備上進行超聲波無損檢測。在棒材本體上切取試驗用料，檢測棒材的組織及力學性能。……