TC11鈦合金屬馬氏體型 (α +β)兩相鈦合金 ,在 航空工業(yè)獲得大量應(yīng)用 ,有關(guān) TC11合金的熱處理 ,已 作過(guò)較多研究 。采用 950 ℃ ×( 1 ～2 ) h空冷 + 530 ℃ ×6 h空冷雙重退火作為常規(guī)的熱處理制度。 隨著需求的品種規(guī)格增多 , TC11合金除用作常規(guī)產(chǎn)品 外 ,還供制大規(guī)格的棒材及鍛件。由于鈦合金的導(dǎo)熱 率低 ,λ600 ℃僅約 16 W·(m·K) - 1 ,在熱處理的冷卻 過(guò)程中 ,棒材的中心部位溫降緩慢。而 TC11鈦合金在 950 ℃首次退火的冷卻過(guò)程中 ,介穩(wěn) β相的分解又取決 于冷卻速度 ,其產(chǎn)生的次生 α相和留存的介穩(wěn) β相 的成分和分布狀態(tài)均因冷卻速度不同而改變。

       TC11合金的二次低溫退火是為了穩(wěn)定組織和獲得時(shí)效強(qiáng)化效 應(yīng) ,通常采用既定的二次退火制度 530 ℃ ×6 h空冷。 材料在二次退火時(shí)的組織變化及退火后具備的性能取 決于首次退火后的組織狀態(tài)和相成分 ,由于首次在 950 ℃退火保溫 1～2 h后的空冷過(guò)程 ,棒材中心部位因 溫降緩慢 ,其組織與性能可能會(huì)發(fā)生不同變化 ,因此研 究直徑 ≥200 mm的大規(guī)格 TC11合金棒材首次退火后 的空冷過(guò)程 ,不僅有利于調(diào)整大規(guī)格棒材和鍛件的性 能 ,還有利于鈦棒廠家規(guī)范 TC11合金的生產(chǎn)工藝。

  1) 采用常規(guī)的雙重退火制度 ,位于 <200 mm 的 TC11合金棒材中心部位的模擬試樣 ,其顯微組織已不 符合 GJB 2744A—2007標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 ,室溫拉伸強(qiáng)度偏 低 ,塑性也明顯下降。

  2) <200 mm棒材中心部位的模擬試樣 ,在首次退 火的空冷過(guò)程中 ,因冷卻緩慢 ,顯微組織中的 α相量 高達(dá) 65% ,α相間形成連續(xù)的 β相帶 ,在常規(guī)二次退 火時(shí) ,β相已不分解。 

  3) TC11合金大規(guī)格棒材的熱處理 ,需根據(jù)材料 的使用條件、不同的性能要求調(diào)整熱處理制度。