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TC16(α-β型)钛合金材料介绍

[ 作者:本站 | 发布时间:2022-08-17 | 浏览:277

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TC16合金是一种马氏体型α-β两相钛合金,其名义成分为Ti-3AI-5Mo-4.5V,含有α稳定元素AI和同晶型β稳定元素Mo和V。该合金的β稳定系数稍高,Kβ=0.8,退火状态的强度中等,塑性则非常好,可以像β合金一样用来冷镦制造铆钉及螺栓。TC16合金属高强度钛合金,可进行强化热处理,而且真空固溶处理的温度仅为800℃:比TC4合金要低150℃。该合金经固溶时效处理后的强度可达1030MPa以上,而且对于缺口、偏斜等的应力集中敏感性较小。TC16合金主要用于制造紧固件,最高工作温度是350℃。该合金的半成品主要有热轧棒材和冷镦用磨光棒(丝)材。

TC16技术标准

GB/T 3620.2—1994《钛及钛合金加工产品化学成分及成分允许偏差》

XJ/BS 5156—2001《航空用TC16钛合金棒(线)材》

Ty 1-92-3—1974《冷镦用BT16合金棒材》

OCT1 90201—1975《钛合金磨光和机械精整棒材》

Ty 1-92-87—1983《紧固用BT16钛合金六角棒材》

TC16化学成分



TC16热处理制度

(1)退火

在770-790℃范围内选定退火温度,典型的退火制度是780℃±10℃,2h,以2-4℃/min的速度炉冷至550°C(在真空中不高于500℃),然后空冷。

(2)去应力退火

550-650℃,0.5-4h,空冷。

(3)固溶处理

在780-830℃范围内选定固溶处理温度,典型的固溶处理制度是800℃± 10℃,2h,水淬。

(4)时效

在500-580℃范围内选定时效温度,典型的时效制度是560°C±10℃,6-10h,空冷。

TC16熔炼与铸造工艺

制造棒材用的铸锭应经过两次以上真空自耗电极电弧炉熔炼。选用氧含量 不大于0.08%的0-1级小颗粒海绵钛和钼含量80%-85%的Al-Mo中间合金以及钒含量80%-85%的AI-V中间合金,应特别注意布料方式,保证各种合金元素在电极块中的分布均匀性。自耗电极的焊接采用氩气保护等离子焊接方式,严禁使用钨极氩弧焊。

一次真空熔炼时的绝对压强应不大于1.3Pa。最后一次重熔可以在真空中或氩气气氛中进行。熔炼结束前必须进行热封顶操作。

TC16应用概况与特殊要求

俄罗斯发展了以该合金为主的航空用钛合金紧固件材料体系,品种规格齐全,包括冷镦、热镦用棒材以及六角棒材。在军用和民用各种飞机上均大量使用该合金的紧固件。在我国新型飞机上也获得了实际应用。

TC16热处理工艺

TC16合金紧固件的强化热处理一般由三个工序组成:退火(780℃±10°C,2h,以2-4℃/min的速度炉冷至550°C,然后空冷)、固溶处理(800℃±10℃,2h,水淬)和时效 (560°C±10°C,6-10h,空冷)。

TC16合金紧固件的强化热处理允许按下述制度进行:810-790°C,2h,以2-4°C/min速度炉冷至 760-780℃,2h,水淬;在500-540℃时效,4-8h,空冷。

TC16使用建议

在各种型号的飞机上推荐使用TC16钛合金制造螺栓、铆钉等紧固件。

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