TC21鈦合金時效析出α相的長大動力學

余新平，董洪波

(南昌航空大學航空制造工程院，南昌 330063)

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TC21鈦合金時效析出α相的長大動力學

余新平，董洪波

(南昌航空大學航空制造工程院，南昌 330063)

摘要：為研究TC21鈦合金時效時析出α相的長大動力學，采用JMatPro軟件模擬計算得到了鈦合金時效相平衡時α相和β相的化學成分與時效溫度的關系，計算得到了在500～900 ℃下等溫時效時析出α相的長大速率與溫度的關系式，并進行了試驗驗證。結果表明：在750 ℃以下等溫時效時，析出α相的長大速率較慢，時效溫度高于800 ℃時，長大速率隨溫度升高而迅速增加，這是由合金元素的擴散系數隨溫度的變化而決定的；試驗得到的TC21鈦合金在900 ℃等溫時效時析出α相的長大速率與模擬計算得到的結果一致，析出α相的生長速率隨溫度升高不斷增大。

關鍵詞：TC21鈦合金；時效溫度；析出α相；長大速率

0引言

近年來，由我國自主研發的TC21高強高韌鈦合金已經廣泛應用于中國的新一代飛機。TC21鈦合金集高強度、高韌性、高彈性模量以及優良的焊接性能和損傷容限五大特點于一體，相比國外同類材料具有更加優異的綜合性能[1-2]。目前，關于相變動力學的研究，陳健等[3]建立了銅鎳鈷鈹合金的時效相變動力學方程；甘國強等[4]利用元胞自動機方法建立了TA15鈦合金的相變動力學方程；常輝等[5]建立了Ti-B19鈦合金的β→α+β等溫相變動力學方程，但目前尚未見TC21鈦合金時效動力學的相關研究報道。TC21鈦合金的熱處理強化一般是通過時效過程中從亞穩定β相中析出α相來實現的[6-7]，而α相的長大是由長程擴散控制的，是相變動力學一個重要的方面，對于理解顯微組織的形成和控制合金的組織具有十分重要的意義?！?br>