一、 概述
TC11鈦合金的名義成分為Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si,是一種α-β型鈦合金耐熱鈦合金,鋁當量為3.5,鉬當量為7.3。該合金還具有良好的熱加工工藝性(包括常規工藝性能和超塑性),可以進行焊接和各種方式的機加工。該合金的β熱處理及等溫鍛已獲得迅速的發展。
該合金對熱鹽應力腐蝕也存在著一定的敏感性。
該合金主要用于制造航空發動機的壓氣機盤、葉片、鼓筒等零件,也可用于制造飛機結構件。通過α-β區的熱變形和熱處理,該合金的最高長期工作溫度為500℃。生產的半成品有棒材、鍛件和模鍛件等。
TC11鈦合金是我囯空應用較廣的高溫鈦合金,最高使用溫度500℃,主要應用在航空發動機壓氣機的零部件,如葉片、盤件、鼓筒和軸類等。也可以制成異形鑄件,制件的使用工作條件為,在退火狀態可用于500℃以下500小時和550℃以下100小時以及450℃以下1000小時,在強化處理狀態可用于500℃以下100小時工作的零件和在700℃以下一次性工作的零件。
相近牌號 有 BT9 (俄羅斯)。
二、化學成分
GB/T 3620.1-2007《鈦及鈦合號和化學成分》所規定的TC11鈦合金的化學成分質量分數/%
主要成分 | 雜質,不大于 |
Al | Mo | Zr | Si | Ti | Fe | C |
| H | O | 其他元素 |
單一 | 總和 |
5.8~7.0 | 2.8~3.8 | 0.8~2.0 | 0.20~0.35 | 余量 | 0.25 | 0.08 | 0.05 | 0.012 | 0.15 | 0.10 | 0.40 |
三、合金性能
密度4.48g/cm3,室溫彈性模量123GPa,泊松比0.33,相變點1000±20℃,硬度HB331-343℃。
TC11鈦合金技術標準規定的性能
技術標準 | 品種 | 狀態 | 規格
mm | 取樣
方向 | 室溫性能 | 高溫性能 |
Rm
Mpa | Rp0.2
MPa | A
% | Z
% | ak J/cm2 | 500℃ |
Rm
Mpa | Rp0.2
MPa | A
% | Z
% | σ35h
Mpa | σ100h
Mpa |
不小于 |
GB/T2965-
2007 | 棒材 | M | a | L | 1030 | 900 | 10 | 30 | - | 685 | - | - | - | 640 | - |
GJB2218A-
2008 | 棒材 | M | 12~100
>100~150 | L | 1030
1030 | 910
910 | 9
8 | 30
23 | - | 685
- | - | - | - | 640
- | - |
鍛坯 | M | 38~110 | L | 1030 | 910 | 8 | 23 | - | - | - | - | - | - | - |
GJB 2220-
1994 | 餅環坯 | M | 38~110
m≤60kg | C | 1060~1230 | 910 | 8 | 23 | 295b | - | - | - | - | - | - |
GJB2744A-
2007 | 鍛件 | M | ≤100 | L
C | 1030
1030 | 910
885 | 9
8 | 25
23 | 29.5
29.5 | 685 | - | 12 | 40 | 640 | 590 |
GJB 494A-
2008 | 棒材 | M | ≤70 | L | 1030~1230 | 930 | 9 | 30 | 24 | 685 | - | 12 | 45 | 640 | - |
HB 7238-
1995 | 鍛件 | M | m≤60kg | C | 1030~1225 | 885 | 8 | 23 | 295b | - | - | - | - | - | - |
HB 5263-
1995 | 盤模
鍛件 | M | - | C | 1030~1230 | 885 | 8 | 23 | 295b | - | - | - | - | - | - |
a:橫截面積不大于64.5cm2且矩形棒的截面厚度不大于76mm。
b:單位為J。 |
TC11鈦合金棒材的高溫持久性能
品種 | d,mm | 狀態 | 取樣方向 | θ,℃ | σ100h, MPa | σ300h, MPa | σ100h,MPa |
棒材 | 20 | 雙重退火 | L | 300
350
400
450
500
550 | 912
912
902
834
647
373 | - | -
1285
1275
1177
981
539 |
22 | L | 450
500
550 | 856
672
406 | 811
578
310 | - |
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