TC4钛合金棒材的高温蠕变性能.PDFVIP

DOI:１０．１１９７３/lhjyＧwl２０１７０１００４　 TC４钛合金棒材的高温蠕变性能 李　荣,张雪华,武晶晶,李正佳 (西部金属材料股份有限公司,宝鸡７２１０１４) 摘　要:伴随着航空工业的发展,高温钛合金的需求也持续增长,其高温蠕变性能直接影响着材 料的研发和使用.试验对现阶段应用范围最广的 TC４钛合金棒材进行了蠕变试验,分析了在 ４００℃及一定残余变形条件下,该材料的总延伸率、残余变形应力与时间的关系.结果表明:在 ４００℃时,TC４钛合金棒材的蠕变稳定过程所需时间随着试验应力的增加而变短;稳态蠕变速率随 着试验应力的增加而增大;在规定０．１％和０．２％残余变形的条件下,试验阶段内试验应力与试验 时间在取对数的情况下呈近似线性关系. 关键词:TC４钛合金;蠕变性能;总延伸率;应力;时间 中图分类号:TG１１５．５＋７　　　文献标志码:A　　　文章编号:１００１Ｇ４０１２(２０１７)０１Ｇ００１４Ｇ０３ 收稿日期:２０１６Ｇ０８Ｇ０９ 作者简介:李 荣(１９８４－),男,工程师,主要从事稀有金属检测 及工艺评估工作,２７３６４７２７９＠qq．com. CreepPropertyofTC４TitaniumAloyBarsatHighTemperature LIRong,ZHANGXueＧhua,WUJingＧjing,LIZhengＧjia (WesternMetalMaterialsCo．,Ltd．,Baoji７２１０１４,China) Abstract:Withthedevelopmentofaviationindustry,thedemandofhighＧtemperaturetitanium aloy continuestogrow,anditscreeppropertyathightemperaturedirectlyaffectsthedevelopmentanduseofthis material．ThecreeptestscarriedoutontheTC４titaniumaloybarswhichhadthewidestapplicationrange．The relationshipoftotalelongation,residualdeformationstressandthetimeofthismaterialwasanalyzedunderthe conditionof４００℃andcertainresidualdeformation．Theresultsshowthat:atthetemperatureof４００℃,thetime requiredforthecreepstabilityofTC４titaniumbarsat４００℃gotshorterwiththeincreaseofteststress;thesteady creepstrainrateincreasedwiththeincreaseofteststress;undertheconditionofthespecifiedresidualdeformation of０．１％and０．２％,theteststresshadaapproximatelinearrelationwiththetesttimeintheteststageaftertaking logarithm． Keywords:TC４titaniumaloy;creepproperty;totalelongation;stress;time　　　　　 　　伴随着航空工业的发展,高端高温合金的需求 也日益旺盛.高温钛合金由于其比强度高的特点, 在航空领域得到广泛应用.尤其是在航空发动机内 应用高温钛合金,可以减小发动机的质量,提高燃油 输出功率,减小噪声.国内外主要的高温钛合金有 美国的TiＧ１０００、英国的IMI８３４、俄罗斯的BT３６和 中国的Ti６００等,这些钛合金在高温下都具备较高 的瞬时强度和蠕变强度[１Ｇ２]. 高性能TC４钛合金棒材作为现阶段应用范围 最广的高强度钛合金型材,通过改变其合金元素含 量,改进加工工艺,可以获取更好的高温性能,这在 实际生产和研发中具有重要的意义.对于不同成分 及加工工艺的TC４钛合金,测试其是否具有符合实 际生产规定的蠕变性能也具有重要的意义. 由于现阶段TC４钛合金主要在４００℃下服役, 笔者测试了其在该温度下的多应力蠕变数据,绘制 在一定残余变形下的时间Ｇ应力曲线,并对TC４钛 合金的蠕变性能进行了分析讨论. １　试验原理与试验方法 １．１　试验原理 一般的蠕变试验是在一定温度下,沿试样的轴 线方向施加恒定拉应力并保持一定的时间,以获得 ４１ 李 荣,等:TC４钛合金棒材的高温蠕变性能 试样产生的总伸长或残余伸长[