軋制工藝對Ti-62A鈦合金厚板組織及性能的影響

Ti-62A合金是一種α+β型鈦合金，屬于Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-X系合金。該合金是在Ti-62222S合金基礎上，通過合理的成分設計，研究開發的一種高強高韌損傷容限型鈦合金。目前，屬于損傷容限型的鈦合金有TC4ELI、Ti-62222S和TC11DT等。TC4ELI的屈服強度為900MPa，屬于中強損傷容限型鈦合金，其余2種的屈服強度均為1000MPa，屬于高強損傷容限型鈦合金。其中，TC4ELI和Ti-62222S合金已大量應用于美國第四代戰斗機F-22。

科研人員通過兩種軋制工藝獲得Ti-62A合金厚板，并對比組織及性能，以期能為該合金的厚板生產提供參考。

試驗用鈦合金，通過3次真空自耗熔煉，化學成分按名義成分控制。采用金相法測得α+β→β相轉變溫度為970±5℃。

鑄錠經β相區開坯鍛造成厚度為200～250mm的板坯，此后分兩種工藝軋制：工藝A：兩相區開坯→兩相區軋至40mm；工藝B：兩相區開坯→β處理→兩相區軋至40mm。經兩種工藝軋制后，板材經750℃/2hAC熱處理后取試樣進行性能檢測。

試驗結果發現，合金經兩相區開坯后，鍛造態組織均已轉變成較均勻細小的等軸組織。經工藝A軋至40mm，總變形量進一步增加，等軸組織更加均勻細小，為典型的等軸組織。經工藝B軋至40mm，β晶粒在變形過程中被破碎，原始β晶粒內的α片變短，各α片層交錯排列，形成網籃組織。由于β處理后變形量較小，存在未完全破碎的β晶界。板材經750℃/2hAC熱處理后，組織基本變化不大。