發(fā)布日期：2025-2-19 10:43:11
TC11鈦合金（Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si）是一種高強耐熱α+β型鈦合金，廣泛應用于航空發(fā)動機壓氣機盤、葉片等高溫部件。寶雞科輝鈦業(yè)作為GJB武器裝備質量管理體系認證、武器裝備科研生產單位，對于TC11鈦合金棒的生產工藝、航空執(zhí)行標準及加工注意事項，結合航空領域用棒材、鍛件要求，進行如下詳細說明：
一、TC11鈦合金棒的生產工藝
1.熔煉工藝
真空自耗電弧熔煉（VAR）： 采用2–3次VAR熔煉，確保成分均勻性（Al、Mo、Zr等元素偏析≤±0.5%），降低氧含量（≤0.15 wt.%）和氫含量（≤0.0125 wt.%）。
冷床爐熔煉（CHM）： 用于高純凈度要求，可消除高密度夾雜（HDI）和低密度夾雜（LDI），提升疲勞性能。
2.鍛造工藝
開坯鍛造： 在β相變點以上（Tβ≈1000–1020℃）進行鐓粗-拔長，細化原始β晶粒（晶粒度≤500 μm）。
兩相區(qū)鍛造： 在α+β兩相區(qū)（920–960℃）進行多向鍛造，獲得均勻的雙態(tài)組織（初生α相含量40–50%），提升綜合力學性能。
等溫鍛造： 用于復雜形狀棒材，在900–950℃下低速變形（應變速率0.001–0.01 s⁻¹），減少殘余應力。
3.熱處理工藝
固溶處理： 在950–980℃保溫1–2 h后空冷或油淬，獲得細針狀α'馬氏體。
時效處理： 在500–550℃保溫4–6 h，析出次生α相（αs），提升強度（室溫抗拉強度≥1030 MPa）和高溫性能（600℃抗拉強度≥600 MPa）。
4.表面處理
噴砂處理： 采用Al₂O₃砂粒（粒度80–120目）清理表面氧化皮，粗糙度Ra達3.2–6.3 μm。
酸洗處理： 使用HF-HNO₃混合酸（體積比1:3）去除α脆化層，酸洗深度控制在10–20 μm。
二、航空執(zhí)行標準
TC11鈦合金棒材的生產與檢驗需符合以下航空標準：
國軍標（GJB）
GJB 2218A-2008：航空用鈦合金棒材規(guī)范，涵蓋化學成分、力學性能、超聲波探傷等要求。
GJB 2744A-2007：航空用鈦合金鍛件規(guī)范，適用于TC11鍛棒。
國家標準（GB）
GB/T 2965-2007：鈦及鈦合金棒材，規(guī)定尺寸公差、表面質量等。
行業(yè)標準（HB）
HB 7237-1995：航空用鈦合金棒材超聲波探傷方法，要求A級棒材缺陷當量直徑≤1.2 mm。
AMS標準（美國航空航天材料規(guī)范）
AMS 4928：Ti-6Al-4V及類似合金棒材，可作為TC11的參考標準。
三、加工注意事項
1.切削加工
刀具選擇： 采用硬質合金刀具（如YG8）或PCD刀具，前角10–15°，后角6–8°，減少切削熱。
切削參數(shù)： 低速（vc=20–40 m/min）、中進給（f=0.1–0.2 mm/r）、大切深（ap=1–3 mm），避免加工硬化。
冷卻潤滑： 使用高潤滑性切削液（如含Cl⁻極壓添加劑），降低刀具磨損。
2.磨削加工
砂輪選擇： 采用綠色碳化硅（GC）或CBN砂輪，粒度60–80目，硬度K–L級。
磨削參數(shù)： 線速度vs=20–30 m/s，進給速度vf=0.5–1 m/min，避免燒傷。
3.焊接加工
焊接方法： 推薦氬弧焊（TIG）或電子束焊（EBW），焊前需清理表面氧化層。
焊后處理： 焊后需進行去應力退火（600–650℃/2 h），防止冷裂紋。
4.表面防護
氧化防護： 在600℃以上長期使用時，需進行表面滲氧處理或噴涂高溫防護涂層（如Al-Si涂層）。
腐蝕防護： 在海洋環(huán)境中使用時，需進行陽極氧化或涂覆防腐涂料。
四、總結
TC11鈦合金棒材的生產需嚴格控制熔煉、鍛造和熱處理工藝，確保組織均勻性和性能穩(wěn)定性。加工時需注意其低導熱性、高化學活性等特點，合理選擇刀具和工藝參數(shù)。符合航空標準（如GJB 2218A）的高品質TC11棒材，可滿足航空發(fā)動機等關鍵部件的嚴苛要求。