高强度钛板材 厚度0.5-100MM

介绍了一种高强高韧的钛合金新材料(BT22)的发展及应用现状,并列出了该合金的合金成分、力学性能、物理性能、合金相变以及热处理工艺

采用ANSYS有限元分析软件对BT22钛合金固溶热处理后降温阶段温度场进行模拟,并绘制热处理工件在降温过程中的温度分布等值图,从温度-时间曲线和工件内部不同部位温度曲线两个角度分

Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe(BT22)是前（略）年研制成功的近β型钛合金.该合金具有深度淬透性和明显的时效强化效应,因此可制成大型锻件、模锻件和高强承力件.在进行新的工艺探索时,大锻件由于尺寸大,对不同尺寸的大规格锻件进行等尺寸实物试验是不经济的,而实验常规试样试验结果会与实际（略）很大,并且具有一定的局限性.通过实测和ANSYS有限元模拟两种手段研究了Φ170mm×250mm大尺寸锻棒（略）时效升温过程中内部温度场的变化情况,OM、SEM、TEM及X射线衍射用于对固溶后降温和时效升温过程合金显微组织、断口表面及相进行分析.维氏硬度和室温拉伸用于机械性能的分析. 研究结果表明,Φ170mm×250mm锻棒热处理降（略）外温差可达50℃左右,采用ANSYS有限元分析软件能准确的反映工件热处理中的热过程.通过模拟得到降温过程的温度（略）对误差在2%～5%左右.由于相变的原因875℃固溶空冷曲线有一段近似平台,这一平台把875℃固溶后空冷降温过程分三阶段. Φ170mm×50mm锻棒875℃固溶降温过程中发现从心部到边部析出。高强度钛合金材料具有强度高、比强度大、耐蚀性好等优点，被广泛地应用于航空航天等领域。目前我国高强度钛合金材料的种类较少，对铸造高强度钛合金的组织与性能研究也不系统。研究了高强度BT22钛合金的组织和性能，并着重研究了固溶温度、冷却速度、时效温度、保温时间对铸造BT22钛合金显微组织和力学性能的影响，确定了BT22高强度铸造钛合金的热处理工艺参数，为BT22铸造高强度钛合金的实际工程应用提供了理论基础。 研究表明，BT22钛合金的α←→β相的转变温度约为885℃，不同热处理工艺对合金的组织和性能影响较大。在低于885℃固溶处理之后，合金在原β晶粒中析出针状α相：在885℃以上固溶保温然后水冷，得到单β相组织，合金具有较好的塑性；在810℃和760℃两级固溶后空冷，合金的组织均匀且具有较好的综合力学性能。 BT22钛合金时效时，合金的固溶组织中的α相长大然后溶解到β基体中，此时初生α相开始析出；同时SEM分析表明，在初生Q相和B基体之间有细小针状α相(次生α相)析出，时效处理后合金的组织仍为α+β相；随着时效温度的升高和保温时间的延长，合金的强度和塑性先增加后降低。 固溶和时效工艺可以改善合金中β相的组织形态及分布，这是改善合金强度和塑性的重要手段。铸造BT22钛合金经810℃固溶1h，然后炉冷至760℃保温1h后空冷，并在620℃时效处理8h，合金具有优异的综合力学性能：抗拉强度：R<,m>≥1150 MPa，屈服强度：R<,p0.2>≥1100MPa，伸长率：A≥5％，断面收缩率：Z≥15％。