日本新日鐵住金高強(qiáng)度α+β型鈦合金薄板Ti-5Al-1Fe（Super-TIX51AF）以及Ti-1Fe-0.35O（Super-TIX800）的開(kāi)發(fā)

日本新日鐵住金公司研究開(kāi)發(fā)了Ti-5Al-1Fe（Super-TIX51AF）以及Ti-1Fe-0.35O（Super-TIX800）高強(qiáng)度α+β型鈦合金熱軋鈦帶卷的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。這類(lèi)鈦合金的單向熱軋板由于T方向織構(gòu)發(fā)達(dá)，材質(zhì)的各向異性大，為此研究開(kāi)發(fā)了不同的工藝技術(shù)以降低其材質(zhì)的各向異性。

首先實(shí)驗(yàn)了板材的加熱溫度，結(jié)果表明在β相變點(diǎn)（1010℃）以上的1050℃加熱，100mm厚的Ti-5Al-1Fe-0.16O合金板坯可以順利地用熱軋機(jī)軋至4mm。然后探討了氧的添加量（0.16%、0.26%、0.36%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）對(duì)板材織構(gòu)的影響。研究表明，當(dāng)氧添加量大時(shí)，熱軋板T方向的織構(gòu)強(qiáng)。氧添加量在0.26%以下時(shí)，單向熱軋板不會(huì)產(chǎn)生過(guò)度的各向異性，可以獲得充分的強(qiáng)度塑性匹配。基于以上研究結(jié)果，采用3.7t的Ti-5Al-1Fe-0.16O合金鑄錠經(jīng)熱鍛造制備鈦合金板坯（厚170mm），在1050℃下加熱，單向熱軋生產(chǎn)了厚4mm的熱軋鈦帶卷，熱軋過(guò)程中變形抗力小，邊裂少，可以順利熱軋，熱軋鈦帶卷的冷回卷和卷取等性能也良好。目前已進(jìn)行了數(shù)噸規(guī)模的熱軋鈦帶卷的批量生產(chǎn)。

為了降低T方向織構(gòu)引起的各向異性，探討了兩段熱處理的有效性，即在975～1025℃保溫1h后水冷的固溶處理后，再在700℃保溫2h后空冷的穩(wěn)定化處理。實(shí)驗(yàn)表明單向熱軋的Ti-5Al-1Fe-0.26O合金經(jīng)兩段熱處理后，板材的各向異性降低，同時(shí)在L和T方向均維持與熱軋態(tài)相同的高強(qiáng)度，且塑性較高。

另一個(gè)降低高強(qiáng)度α+β型鈦合金單向熱軋板材各向異性的方法是在適當(dāng)條件下進(jìn)行冷軋及退火處理，對(duì)Ti-1Fe-0.35O熱軋板采用大壓下量（50%加工率）冷軋，再在800℃下退火。實(shí)驗(yàn)表明，T方向織構(gòu)發(fā)生了很大改變，生成了再結(jié)晶組織，使板材的各向異性降低。