Ti-6Al-4V钛合金热挤压管材工艺研究

Ti-6Al-4V合金是世界各国通用的典型的（α+β）型两相钛合金，具有较高强度和适中的塑性，还具有许多优良特性，随着航空用材选材判据的变化，要求材料具有优良组织性能。我国对这两相钛合金热挤压管材的工艺研究很少，科研人员研究了航空用Ti-6Al-4V合金不同挤压工艺对组织性能的影响。

铸锭经切帽口、去氧化皮后，铸锭的直径为620mm，在1250t水压机上进行β区锻造。工艺如下：

（1）铸锭—1100℃沿轴向拔长到290mm左右的多棱棒—1050℃甩圆φ260mm空冷；（2）铸锭—1100℃沿轴向拔长到320mm左右的多棱棒—1050℃甩圆φ300mm空冷。

采用的挤压工艺如下：

工艺A：φ260mm挤压筒（β挤压）—矫直—机加工；工艺B：β区水冷—950℃φ260mm（两相区挤压）—矫直—机加工；工艺C：β区水冷—950℃φ300mm（两相区挤压）—矫直—机加工。

表1 挤压筒、管材规格及挤压比

表2 挤压管不同温度下的力学性能

分析比较表明，采用β区淬火再进行两相区挤压可以使挤压管材的综合性能较β区挤压得到提高，挤压管材性能基本达到研制标准要求。通过本次研制的结果可以认为在两相钛合金的β相变温度附近进行挤压，并制订较为合理的挤压工艺参数，利用动态再结晶原理可以有效地细化晶粒，即可保证材料的综合性能。