实验报告科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication2023年9期Ti70合金板热成型组织性能研究李博，史新鑫，齐风华，田德厚，张玉国，王照国（中国船舶重工集团公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所），河南洛阳471000）钛合金具有比强度高、韧性好、焊接性能好和耐腐蚀等众多优点，很好地满足了舰船材料所需的主要特性，完全具备舰船材料所要求的耐蚀、耐久、牢固、可靠和稳定等各种特殊性能要求[1]。因此，钛合金被誉为“海洋金属”，是海洋工程最有前途的金属材料之一[2-3]。舰船往往体型较大，所需材料用量很大，钛合金高昂的成本限制了其在舰船领域的规模化应用。中船725所与701所、宝鸡钛业股份有限公司合作研制了低成本的Ti70钛合金，这种针对舰船应用的钛合金是在俄罗斯TA16的基础上，通过添加廉价的Fe作为合金元素，调整Al、Zr含量，开发而成的近α中强钛合金，为钛合金在海洋领域的大规模应用提供了有利条件。Ti70研制之初就被定位为船用结构材料，通常轧制为薄板作为结构件的壳板使用[4-5]。随后，经过冷成型/热成型、焊接和校型，得到最终产品。目前，虽然Ti70已经得到规模化应用，但是由于对其热成型性能研究较少，导致成型曲面复杂程度受限，进而限制了Ti70的应用。探究4mm厚Ti70板材的热成型性能，结合组织演变规律对力学性能的影响，进而实现组织对力学性能的调控，扩大Ti70的应用范围及规模。1试验材料及方法试验所用4mm厚Ti70板材由双瑞精铸生产，采用交叉换向轧制方式在α+β两相区经过2个火次轧制而成，轧制后并进行成品退火热处理。成分见表1。第一作者简介：李博（1993-），男，硕士，助理工程师。研究方向为钛合金加工工艺。摘要：该文通过室温拉伸、低温冲击、扫描电镜和透射电镜研究4mm厚Ti70板材在650℃、850℃热成型后的组织性能。研究表明，650℃热成型后，显微组织是α相+点状β相，平行于轧制方向的层内α相等轴程度不高，层间α相取向明显，组织与原始轧板相比并未发生明显改变；850℃热成型后，组织明显粗化，层内、层间初生α相都是等轴状，β相数量明显增多、纵横比变大及内部有细层片状次生α相析出。热成型后的组织，晶粒尺寸变得粗大，等轴化程度也明显改善，这在一定程度上降低室温强度，并使得塑性性能略有提高；850℃热成型后，晶间纵横比较大的β相、β相内析出的细层片状次生α相使得板材冲击韧性大幅提高，冲击功达到原始轧板的4.4倍。关键词：Ti70；650℃热成型；850℃热成型；α相；β相；...
