高溫鈦合金是現代航空發動機的關鍵材料之一，主要用于航空發動機壓氣機盤、葉片等鍛造零件，以減輕發動機重量、提高推重比。高溫鈦合金的發展趨勢則是加入稀土元素。我國在這方面做了很多研究，例如Ti55合金和Ti60合金均加入了稀土Nd，向Ti600合金中加入稀土Y及Ti633G合金中加入稀土Gd，在改善合金性能方面均取得了很好的效果。加入稀土元素改善合金熱穩定性主要是通過稀土元素與合金基體中的氧作用，形成復雜化合物，凈化合金基體，從而提高合金熱強性和熱穩定性。目前，國外600℃高溫鈦合金研究成果已用于航空發動機上，如英國的IMI834、美國的Ti-1100、俄羅斯的BT18Y等都取得了良好的使用效果。TC17鈦合金是一種綜合性能優良的近β型合金，其名義成分為Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr（質量分數，%），該合金既可在α+β相區進行鍛造也可在β相區進行鍛造。它不但具有較高的強度、淬透性和斷裂韌性，而且耐熱穩定性好，疲勞性能高，熱加工性能好。IMI550鈦合金是英國帝國金屬公司研制成功的一種熱處理強化a+p型鈦合金，其名義成分TMAMMo-2Sn~0.5Si,使用溫度達到400°C,與同期的美國Ti6Al4V合金相比，抗拉強度提高了10%。 

 

本文根據IMI550鈦合金材料特性和應用特點，擬對軋制溫度對IMI550鈦合金棒的組織和力學性能的影響進行研究，以期獲得強度、塑性和蠕變性能等綜合性能匹配良好的顯微組織，為工業生產制定合理有效的熱加工工藝提供理論指導。 

(1) IMI550鈦棒直徑7；-60C、7；-25C和％+15C溫度軋制后的顯微組織分別為等軸組織、雙態組織和網籃組織。

(2) 具有網籃組織的IMI550鈦棒室溫宏觀拉伸斷口頸縮較小,微觀斷口由許多平直的解理小平面組成,解理小平面之間有明顯的撕裂棱,呈現出準解理斷裂特征，但存在少量尺寸和深度相對較小的韌窩,表明其仍有一定的塑性特征;400C高溫拉伸宏觀斷口中心區出現了粗糙纖維區，微觀斷口中心區為小而淺的韌窩’呈現出一定的韌性斷裂特征。 

(3) 具有等軸組織、雙態組織和網籃組織的IMI550鈦合金棒的室溫和400C高溫拉伸強度相當，并且等軸組織和雙態組織的塑性也相當，但是網籃組織的塑性較差，尤其是室溫塑性。

(4) 具有網籃組織的IMI550鈦合金棒的蠕變性能最好，其次為雙態組織，等軸組織的蠕變性能最差。

(5) 具有等軸組織、雙態組織的IMI550鈦棒試樣的室溫和400C高溫拉伸宏觀斷口均出現明顯的頸縮,微觀斷口形成大而深的等軸韌窩和杯狀的剪切唇，呈現明顯的韌性斷裂特征。
來源：寶雞市力航鈦業有限責任公司