DOI:10.14158/jki.1001-3814.2010.23.012金属铸锻焊技术Casting·Forging·Welding2010年12月钛合金锻造工艺及其锻件的应用张智1,2，巨建辉2，戚运莲2，杜宇2（1.西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055；2.西北有色金属研究院钛合金研究所，陕西西安710016）摘要：介绍了钛合金的几种锻造方式，包括常规锻造、β锻造、近β锻造和等温锻造，以及各种锻造方式对组织和性能的影响。并对钛合金锻件在各个领域的应用作了综述，对钛合金的锻造工艺作了展望。关键词：钛合金；锻造；V应用：TG316文献标识码：A：1001-3814(2010)23-0034-04ForgingTechnologyofTitaniumAlloyandApplicationofForgingsZHANGZhi1,2,JU激anhui2,QIYunlian2,DUYu2(1.SchoolofMetallurgicEngineering,Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi'an710055,China;2.TitaniumAlloysResearchCenter,NorthwestInstituteforNonferrousMetalResearch,Xi'an710016,China)Abstract：Themainforgingtechnologiesoftitaniumalloyarereviewed，includingtraditionalforging，βforging，near-βforgingandisothermalforging．Theeffectsoftheforgingprocessonthemicrostructureandmechanicalpropertiesoftitaniumalloysarestudied．Moreover，theapplicationoftitaniumalloyforgingsinvariousfieldissummarized，andtheforgingtechnologyoftitaniumalloyisexpected．Keywords：titaniumalloy;forging;application近年来，钛合金因其高的比强度、优异的耐腐蚀性、良好的生物相容性等优点，迅速发展成为具有强大生命力的新型关键结构材料，被广泛应用于航空航天、军事工业、石油化工以及医疗卫生等领域[1-3]。从工业价值和资源寿命的发展前景来看，它仅次于铁、铝而被誉为正在崛起的“第三金属”[4]。由于钛合金冷变形困难，所以，在使用钛及钛合金的半成品或成品时，往往需要把钛锭先经过热加工方法变形至各种坯料和锻件，其中锻压加工就是最普遍采用的一种手段。另外，钛合金的热处理制度对其组织不起决定作用。因此，锻造工艺不仅可以使锻件在外形和尺寸上接近成品，对于改善钛台金组织以及提高其性能也有着重要的作用[5]。在钛合金的热加工中，加热温度至关重要。温度过高，组织容易粗化；温度过低，则合金的变形抗力大，且易产生裂纹等缺陷，故钛合金的锻造温度范围较窄[6]。钛合金的锻造按其β转变温度可以分为：α+β锻造和β锻造。近年来又出现了近β锻造、等温锻造等新工艺。收稿日期：2010-07-27作者简介：张智(1984-)，男，陕西渭南人，硕士，主要研究方向：钛及钛合金；电话：029-86231078；E-mail：zhangdali1216@1631钛合金锻造工艺1.1α+β锻造α+β锻造即常规锻造，是在相变点以下30～50℃加热、变形（见图1），常规锻造一般得到的是等轴组织(α等+β转)。其钛合金锻件具有高的塑性和室温强度，但是高温性能和断裂韧性不好[7]，如图2为TC11钛合金经过常规锻造后的高倍组织图。常规锻造由于研究较深入，操作简单易行，且成本较低，因此应用广泛。β30～50℃相转变点温度αα+ββ稳定元素含量(%)图1钛合金α+β锻造相图图2TC11合金常规锻造的组织Fig.1Phasediagramofα+βFig.2GeneralforgingforgingfortitaniumalloymicrostructureofTC11alloy在（α+β）区变形过程中同时发生β晶粒和α片形状的变化，β晶粒被压扁，沿金属流动方向拉长、破碎，晶界附近与晶内α相间的差别逐渐消失。当变形程度超过60%～70%后，己没有任何可见的片状组织痕迹了。在一定温度和变形程度下发生再结34HotWorkingTechnology2010,Vol.39,No.23上半月出版Casting·Forging·Welding金属铸锻焊技术晶，且α相的再结晶先于β相的再结晶，再结晶后的α晶粒，呈扁球形状，没有再结晶的α晶粒形状为盘状、杆状或纤维状。侯会喜[8]研究了TC6钛合金在(α+β)两相区锻造时，变形温度的高低对锻件初生α相含量的影响。变形温度越低，初生α相的含量就越多。由于锻件的室温力学性能和高温力学性能与初生α相的含量密切相关，因此，为了确保(α+β)两相合金具有最好的综合性能，在进行TC6合金锻造时，必须严格控制变形温度，使等轴...