简介
1)首先优选合金成分为Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn,采用真空自耗电弧熔炼技术制备了钛合金铸锭,对铸锭进行了化学成分检测,并分析了其合金元素损耗、成分均匀性以及显微组织和物相组成。分析结果表明制得的钛合金棒料具有成分控制精确、纯度高与铸态组织良好的特点。
2)利用制得棒料,采用等离子旋转电极雾化法(PREP),选取不同转速制备得到钛合金粉末,将粉末筛分成不同粒度范围。研究了棒料转速与粉末理化性能间的关系。采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)分别分析了粉末的物相组成,形貌和微观组织。制得粉末为球形,基本无空心球和卫星球,氧含量<0.1%。
3)采用热等静压技术对制备粉末进行了成形固结,优选烧结温度为940°C 和980°C。研究了烧结温度对钛合金微观结构和性能影响关系。后续采用等温锻造工艺对钛合金进行了热变形加工,研究了工艺参数对微观结构和力学性能影响。
4)对钛合金进行了室温和高温力学性能进行测试,并进行了市场应用评价。本项目的开展可有效改善此类高温钛合金的塑性,证实了项目选择的技术路线合理。本项目采用“等离子旋转电极雾化+热等静压+等温锻造”这一工艺,目前尚无见到国内外有开展此类研究,项目棒料制备工艺已申请国家实用新型专利、项目设计成分以及加工方法已申请国家发明专利,均已得到授权,项目开展具有创新性。本项目的开展为国内外高温钛合金的设计以及加工工艺提供了一条新的思路,可有效促进高温钛合金的发展,提高我国高温钛合金的研究水平,促进我国航空航天、汽摩领域的发展。