TC6
TC6合金是一种综合性能良好的马◢氏体型 α-β 两相钛合金,其名义成分为Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si,含有 α 稳定元素AI、同晶型 β 稳定元素Mo和共析型 β 稳定元素Cr、Fe和Si,β稳定系数 Kp=0.6。该合金的使用状态一般为退火状态,也可进行适当ㄨ的强化热处理。TC6合金具有较高╱的室温强度,比TC4合金高85MPa,而且在450℃以下有良好的热强性能。该合金还具有优良的热加工工艺性能,变形抗力小,塑性高;可以进』行焊接和各种方式的机械加工。
TC6合金主要用来制造航空发动机的压气机盘和叶片等零件,能在400℃以下长时间工作6000h 以上和在450℃工作2000h以下。该合金还可作为中强合金用来制造飞※机的隔框、接头∏等承力结构件及不同用途的紧固件。生产的半成品主要有棒材、锻件及模锻件等。
TC6热处理制度
1)普通退火
800-850℃,1-2h,空冷。
2)等温退火
在870-950℃范围内选定退火温度,典型的等温退火制▽度是870℃,1-2h,炉冷到550-650℃或转移到炉温为550-650℃的另一炉↘中,保温2h,空冷。一般用于截面≤50mm。
3)双重退火
在870-950℃范围内选定退火温度,典型的双重退火制度是880℃,1-2h,空冷+550-600℃,2-5h,空冷。一般用于截面〓大于50mm。
4)固溶处理
在840-900℃范围内选定固溶处理温度,典型的固溶处理制度是850℃,lh,水淬。
5)时效
时效在500-620℃范围内选◤定时效温度,典型的时效制度是550℃,1-4h,空冷。
TC6熔炼与铸造工艺
制造棒材和锻件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,含钼量为50%的Al-Mo中间合金□和含硅量为10%的 Al-Si中间↑合金以及工业级铁丝或铁粒。
应特别注意电极块的布料方式,保证各种合金元素在电极块中的分布均勻性。自耗电极的焊接采用氩气保护等离子焊接方法㊣,严禁使用钨极氩弧焊々。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。
TC6应用概况与特殊要求◣
该合金是俄罗斯较成熟和应用广泛的钛合金。我国早已在航空发动机上批量使用该合金制造承力卡箍、作动筒↓筒体、尾杆等航◆空零件,并在歼击机上开始用于制造承力结构件。
TC6抗氧化性能
TC6合金在400℃下长时间热暴露后,表面生成很薄的金黄色氧化膜,能对 金属起』保护作用。当温度升高时,此氧⌒化膜变厚。温度高于550℃后氧化严重,氧向金属内部扩散使表面形成硬化层(α层)。
TC6耐腐蚀性能
TC6合金具有较高的耐腐蚀能√力,优于不锈钢。只有在浓度较高的硫酸、盐 酸和正磷酸中才能发生☆反应;在硝酸中反应很微弱;在海水中不受腐蚀;在氢氟酸〓中即使浓度很低也易于反应受腐蚀。
TC6焊接性能
TC6合金可应用于焊接结构,一般采用钨极氩弧焊和电子束焊。但由于该合金属于髙合金化的 α-β 型钛合金,对于焊接中的热循环反应≡较大,所以焊缝及ξ其邻近区,可能发生不利的组织与性能变化,需要采用专门的热处理来消除或〓减小这种变♂化的影响。
TC6零件热处理工艺
1)保温时间
零件进行热处理时,保温时间按最大截面来确定:小于10mm时保温时间♀不超过 30min;10-50mm为 30-60min;大于 50mm 为 1-2h。
2)零件的放置
当进行▂多个大零件热处理时,零件不允许堆放,相互之间应留有一定的间隙,并保证整个零件都处在炉膛的均热区。
3)零件的冷却
进行】等温退火时,如果零件太大,应采用∩转炉或幵炉门冷却,以免由于冷却速度过慢使金相组织粗大。进行双重退火时,第一次加热后的空冷,零件必须分散冷◥却,以免由于冷却速度太慢而影响组织性能(特别是降低抗拉「强度)。
4)淬透性
零件截面尺寸为40-60mm时,可通过固溶时效处理达到有效的强化。
5)零件的清理
在空气炉中加热,温度超过550℃时,热处理后的零件均应进行喷砂、酸洗或机械加工以清除表面氧化皮。
TC6切削加工
该合金能够顺利进行切削加工。但由于钛合金的导热率低,切削时从零件上带走的热量较少,使刀头︼温度升高,加快了刀具的磨损;另外,切削时剪切角比较大,刀尖上的单位面积压力增大,也∮促使刀具磨损。因此,在切削过程中必须注意几点:切削速度低,比ω 一般钢要低50%;切削深度和走刀量应适当加大;充分使用冷却液;合理地选用刀具材料和几何参数,并及时更换刀具。
TC6磨削加工
该合金能够进行磨削加工◆,但由于磨面硬化性强,加工性差,容易产生烧伤和挤▲裂现象,砂轮极易磨损。采用Q7S-1切削液使加工性有所改善,并能进行内孔磨加工,其表面粗糙度︾值为 0.8μm。
TC6使用建议
建议在各种型号的飞机和发动机上选用TC6钛合金化学元素成分含量(%)
成分 | Fe | C | Si | Cr | Mo | N | Al | H | O | 其他单个 | 其他合计 | 更多 |
最小值 | 0.2 | - | 0.15 | 0.8 | 2 | - | 5.5 | - | - | - | - | Ti:余量 |
最大值 | 0.7 | 0.08 | 0.4 | 2.3 | 3 | 0.05 | 7 | 0.015 | 0.18 | 0.1 | 0.4 |
公司坚持诚信生产经营,顾客至上的原则,追求卓越的客户服务,在经济全球☉化和“一带一路”战略实施大背景下,
我们以开放、包容、合作、共赢的发展理念,看着世界地图做企业,沿着一带█一路走出去,加快打造全球化运营的国际化公司。