本文研究的是熱處理對(duì)鈦棒及鈦合金棒組織及高溫蠕變性能的影響，對(duì)比分析了不同熱處理制度下的室溫力學(xué)性能和高溫(425T)蠕變性能及組織特征，為該合金的批量化生產(chǎn)提供一定的理論基礎(chǔ)和熱處理制度參考。實(shí)驗(yàn)選用經(jīng)三次真空自耗爐熔煉的TA11鈦合金鑄錠，主要化學(xué)成分符合專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)的要求,相變溫度為鑄錠經(jīng)鍛造開(kāi)坯至35mm,并最終在250軋機(jī)軋制成21.5mm的棒材，棒材顯微組織為不均勻P基體分布著初生a相。

 

鈦合金為耐熱鈦合金，在20世紀(jì)50年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種近a型鈦棒合金，其熱穩(wěn)定溫度可達(dá)450度、該合金不僅在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性，高的蠕變性能和優(yōu)良的阻尼性能，而且有較高的高溫抗拉強(qiáng)度。φ250軋機(jī)是寶雞市力航鈦業(yè)有限公司令26mm以下的鈦及鈦合金棒生產(chǎn)的重要設(shè)備。該軋機(jī)為五機(jī)架橫列式軋機(jī)，第一、二、三機(jī)架為三輥型材軋機(jī)，采用傳統(tǒng)斜楔側(cè)面固定方式固定乳輥，膠木瓦為滑動(dòng)軸承。此類(lèi)軋機(jī)輥縫調(diào)整是通過(guò)固定中輥，調(diào)整上下軋輥位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。中輥固定則由控制中輥軸頸與膠木瓦之間間隙的斜楔控制。其間隙越小，中輥固定越好，受下軋制線軋制力的影響產(chǎn)生的跳動(dòng)也就越小。但是，這種軸承系統(tǒng)在鈦及鈦合金棒軋制過(guò)程中存在如下結(jié)構(gòu)缺陷：

(1)在軋制過(guò)程中，為了防止膠木瓦結(jié)構(gòu)發(fā)熱磨損，需要澆注冷卻水對(duì)膠木瓦進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，冷水往往會(huì)噴濺到軋輥表面上，使得坯料表面溫降很快，特別是乳制鈦及鈦合金時(shí)，由于鈦及鈦合金導(dǎo)熱性差，坯料內(nèi)外溫度相差會(huì)更大，不利于坯料的均勻變形，軋制精度得不到保證；(2)斜楔側(cè)面固定方式摩擦阻力大，軋制時(shí)的電能消耗也大，即便是采用630kW的電機(jī)也會(huì)經(jīng)常發(fā)生悶車(chē)現(xiàn)象，影響生產(chǎn)。(3)當(dāng)中下輥過(guò)料時(shí)，乳制力對(duì)中輥不斷沖擊,使斜楔的防松裝置迅速失效，中輥固定的穩(wěn)定狀態(tài)被破壞；(4)調(diào)整好的孔型，隨著中輥固定穩(wěn)定狀態(tài)被破壞而發(fā)生變化，影響鈦棒材尺寸的穩(wěn)定性，最終影響成品質(zhì)量。為了滿足穩(wěn)定生產(chǎn)鈦棒的條件,對(duì)少φ250軋機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，鈦及鈦合金棒尺寸穩(wěn)定，外表面質(zhì)量提高，成品率提高。鈦合金棒經(jīng)雙重?zé)崽幚砗?，其顯微組織為典型的雙態(tài)組織，隨著同溶溫度的升高，冷卻速度的加快，其晶粒有所長(zhǎng)大，組織晶粒度得到了改善。隨著固溶溫度的升高，冷卻速度越快，其高溫蠕變性能越好，室溫強(qiáng)度越高，但塑性有所降低。