BT22鈦合金是前蘇聯(lián)在20世紀7O年代研制成功的一種高合金化、近β型鈦合金，國內(nèi)相應(yīng)牌號為TC18。該合金具有良好的強塑性和強韌性匹配，在前蘇聯(lián)及俄羅斯各型號飛機機體和起落架的大型承力件上得到了廣泛應(yīng)用。TCI8鈦合金優(yōu)良的綜合力學(xué)性能源于對其顯微組織的嚴格控制，其中，β晶粒尺寸對其性能有很大影響?？刂痞戮Я３叽绲年P(guān)鍵是掌握其長大規(guī)律，TC18鈦合金常用的熱處理工藝為固溶熱處理，但目前有關(guān)固溶熱處理時β晶粒長大規(guī)律的報道很少。為此，研究人員以TC18鈦合金為對象，研究了固溶溫度和保溫時間對β晶粒尺寸的影響，綜合考察了熱力學(xué)及動力學(xué)因素對β晶粒長大規(guī)律的影響。

按照Ti-5A1-5Mo-5V-lCr-1Fe（質(zhì)量分數(shù)／%）的成分配料，用真空自耗法進行3次熔煉，嚴格控制雜質(zhì)元素（特別是氧、氮等）的含量。在1150℃開坯，890℃鐓拔，然后在810℃鍛造成60mm×60mm×100mm的方棒。由金相法測得合金的相變點為870～880℃。通過線切割方法在棒材上切取13mm×13mm×10mm的長方體試樣，分別在1080、l130、1180℃加熱并保溫1、2、3、4h后空冷進行固溶處理，車去氧化皮后進行預(yù)磨、拋光，用Kroll′s溶液腐蝕后，用OlympusPMG3型光學(xué)顯微鏡觀察顯微組織及晶粒大小，用等效圓面積法統(tǒng)計β晶粒的平均直徑。試驗結(jié)果如下：

（1）TC18鈦合金在β單相區(qū)固溶處理時，固溶溫度越高，保溫時間越長，β晶粒的尺寸越大，隨保溫時間的延長，晶粒的長大速率逐漸減慢。

（2）β晶粒尺寸D與固溶溫度T和保溫時間t之間關(guān)系的回歸方程為D=（10968-20.03T+9.32×10-3T2）t-1.57+1.7×10-3T。

（3）TC18鈦合金β晶粒的生長受熱力學(xué)和動力學(xué)因素綜合影響，當(dāng)保溫時間較短時，熱力學(xué)因素和動力學(xué)因素共同影響晶粒的生長過程，隨著保溫時間的延長，動力學(xué)因素的影響逐漸減小。

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