热变形对小口径焊管组织性能的影响

热变形对小口径焊管组织性能的影响　　耐超高温的小口径焊管研制一直是在先进航空发动机需求的牵引下进行的，它的研究一直是钛合金领域最为活跃、最为重要的一个分支，受到世界各国钛合金研究者的高度重视。　　由于近α钛合金具有较好的高温强度和接近于α+β钛合金的塑性，对于高温用途最为合适，因而在高温钛合金中一直占主导地位，目前投入使用和正在研制的高温钛合金大多数为近α钛合金。而热加工是改善小口径焊管微观组织的有效方法，热加工参数的选择对钛合金的显微组织、加工性能和使用性能都将产生重要影响。　　BTi-62421S钛合金作为一种新型高温近α钛合金，目前还没有其室温成形性能的研究资料。本文以BTi-62421S钛合金为研究对象，研究和掌握变形参数(变形温度、变形程度)对此钛合金力学性能的影响规律，并寻求获得此钛合金的最佳综合力学性能的最优变形参数。　　实验材料为小口径焊管，主要合金成分为(质量分数，%)：5.8~7.0Al，1.5~2.5Sn，3.5~4.5Zr，0.3~1.3Mo，1.5~2.5Nb，0.1~0.4Si，杂质<1，余量Ti。供货状态为热等静压。BTi-62421S钛合金为近α钛合金，拟定使用温度550℃，相转变点1010℃。　　为消除小口径焊管表面细晶区对实验结果的负面影响，在原始铸坯的六个表面各切除10mm，取样，制作成标准试样。分别进行变形温度为850℃、不同变形程度(40%、50%、60%、70%、80%)和变形量为40%、不同变形温度(850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃)的两组等温平面压缩试验。对压缩后的试样进行硬度和力学拉伸测试。　　小口径焊管的力学性能随变形参数的变化呈规律性变化：在一定范围内，变形量增大，材料的综合力学性能变优;变形温度的不同将得到不同的组织和性能，在相变点温度以下变形得到的组织性能优于在相变点温度以上变形时。　　小口径焊管变形后组织和晶粒尺寸是力学性能变化的主要原因。变形后组织为细等轴组织，可以得到更优的力学性能。当变形温度为900～950℃时、变形量为60%～70%时获得组织和力学性能较优，由此提出小口径焊管的变形参数为：变形温度950℃、变形量60%。