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稀有金属2025年第08期:TA19钛合金棒材锻造过程中组织及织构演变规律研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:颜孟奇;佟健博;黄利军;郭鹏达;王振;

单位:中国航空发动机集团有限公司北京航空材料研究院;

摘要:TA19钛合金具有中等强度、良好的热稳定性、抗蠕变性等特点,在先进发动机和飞行器中应用广泛。目前对TA19钛合金热处理工艺-组织-性能三者的关系研究较为系统,缺少实际锻造过程中组织及织构的直观观察和分析研究。本文使用工业级TA19钛合金铸锭在20 MN快锻机上通过共16火次的镦拔锻造制备了Φ260 mm规格的成品棒材,并使用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术对锻造关键火次后棒坯心部、D/4(D为直径,D/4为心部与表面的中间位置)及表面位置的α相和β相的微观组织及取向特征进行系统的表征和分析。结果表明:单相区锻造后,在原始β相内部形成多个集束状α相晶簇,取向以<0001>织构为主;当锻造结束的实际温度低于相变点时,晶簇中片层α相参与变形,并发生一定程度的碎化,偏离原有晶簇取向。在两相区锻造时,α相和残余β相都会参与变形;随着锻造火次增多,片层α相不断减小、发生等轴化,并由相变产生新的等轴α相。通过9火次两相区的锻造,各位置片层α相的平均晶粒尺寸减小程度不同,由心部至表层分别减少了12.8%,17.2%和28.2%;其等轴化程度逐渐接近,从心部至表面的长宽比分别为1.89,1.83和1.73。随着两相区锻造火次增多,α相<0001>相变织构逐渐减弱并逐渐向■形变织构偏转,但整体较弱。本文的研究目的是系统深入地分析TA19钛合金锻造过程中α相和β相的组织及织构演变规律,为棒材制备工艺优化提供理论支持。

关键词:TA19钛合金;;锻造;;组织;;织构;;电子背散射衍射(EBSD)

基金资助:国防科工局军品配套项目(JPPT-135-GH-2-017)资助