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精密鍛造鈦合金葉片的熱處理

時間:2022-08-19   訪問量:1328

葉片精鍛件經最終熱處理后供應。推薦的最終熱處理制度見表8-8.精鍛件經過熱處理后必須保證獲得合格的冶金組織。對于航空發動機用的葉片精密鍛件來說,低倍組織主要取決于熱加工工藝,較輕的花紋是允許的,但其高倍組織必須合格,縱向低倍流線應沿葉片鍛件輪廓分布順暢,不允許有嚴重渦流和穿流。高倍組織一般是雙態(α+β)組織,它具有較高的塑性、疲勞強度和低的震動應力缺口敏感性。鍛件橫向剖面上的高倍組織應是(α+β)兩相區加工的組織,如圖8-6所示,在變形過程中應將所有的原始β晶界破碎。對于長期在高溫和拉應力下工作的零件(盤和其他零件)來說,則要求網籃組織,如圖8-7所示,它能保證有最高的熱強性和抗蠕變性能,疲勞性能和熱穩定性能等方面的綜合性能也要好。獲得這種組織的辦法是最后一火在β區加熱坯料,隨后進行50%~70%的變形,而最終變形是在(α+β)區完成。精密鍛造鈦合金葉片的組織形態取決于鍛造工藝過程控制,在熱處理過程中變化不大,必須通過設計工藝的組織熱變形才能得到理想的組織,這是非常重要的條件之一。


表8-8 航空發動機常用變形熱強鈦合金葉片精密模鍛件熱處理制度

牌號

鈦合金葉片精鍛件熱處理制度

TC4

普通退火

〔(700-800)±10〕保溫1-2h,空冷

TC6

等溫退火

(870±10)保溫1h,空冷+(600±10)保溫2h,空冷

TC11

雙重處理

(950±10)保溫1h,空冷+(530±10)保溫6h,空冷

TA11

雙重處理

1040

TA12

雙重處理

(980±10)保溫1.5h,空冷+(600±10)保溫2h,空冷

Ti60

雙重處理

(950±10)保溫2h,空冷+(700±10)保溫2h,空冷

雙態(α+β)組織 

網籃組織 

鍛造鈦合金葉片在熱處理過程中如加熱溫度超過β單相區以上時,葉片金相組織的晶粒尺寸會增大,在隨后的葉片冷卻過程中粗大的β晶粒會保留下來。單靠熱處理工藝不能消除葉片粗大的金相組織,但可以通過熱處理方法來調整合金組織中的不同相的比例來獲得不同的力學性能。高溫下,葉片吸氫和增氧,因此可以采用真空熱處理工藝來解決此問題,熱強鈦合金葉片精密模鍛件一般熱處理制度見表8-8,熱處理后測試的力學性能見表8-9.對于吸氫和增氧一般技術條件要求是氫含量不超過0.006x10-4%,氧含量不超過0.0.015x10-4%.


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