铸造与锻造Casting&Forging2023年第5期热加工www.mw1950.com104锻造工艺对Ti-662钛合金棒材组织和性能的影响张起1，杨娜1，张明玉2，闫康旗1，乔恩利1，岳旭11.新疆湘润新材料科技有限公司新疆哈密8390002.大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心辽宁大连116028摘要：采用不同锻造工艺生产的Ti-662棒材，使用水浸超声波自动检测系统对棒材进行扫查，形成C扫图，并对棒材两端进行显微组织观察及拉伸性能测试，研究超声杂波、显微组织及力学性能的关系。结果表明：锻造工艺参数对棒材显微组织有重要影响，而显微组织直接影响超声杂波水平和力学性能，通过优化锻造工艺，可提高棒材组织均匀性，获得均匀双态组织的棒材，提高拉伸性能，降低超声波检测杂波水平。关键词：Ti-662棒材；锻造工艺；C扫图；显微组织；力学性能1序言Ti-662钛合金的名义成分为Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe，是由Ti-6Al-4V发展而来的多组元高强钛合金，因为其力学性能良好、耐热性能优异，且具有良好的抗氧化性及耐蚀性，因此被广泛应用于多个领域。近年来，随着石油天然气勘探开发不断向深井、超深井和深海发展，由于Ti-662钛合金具有更高的强度水平和更深的淬透性，因此被国外用于替代Ti-6Al-4V制造石油钻杆、管材等零部件[1，2]。钛合金构件需要通过锻造精确调控组织来获得相应的性能并确保锻件整体的组织均匀性，采用自由锻造生产钛合金细长轴类锻件时，在确保锻透性的同时，要尽量减少难变形区并避免RTS效应，一般认为，当心部等效应变值＞0.2时，坯料被锻透[3]。陈飞等[4]研究了不同型砧对圆柱体拔长的影响，结果表明，弧面砧能有效增加工件平均应变，并增大拔长后工件动态再结晶百分数，起到细化晶粒的作用。影响快锻件应力应变状态的主要因素有压下量、砧宽比、砧子形状、走砧方式、毛坯截面形状及温度等[5]。本文研究了不同的锻造温度、道次压下量和走砧方式对Ti-662钛合金棒材组织性能及超声杂波水平的影响。2试验材料与方法选用0级海绵钛和Ti-662专用五元中间合金，为保证生产铸锭成分的均匀性，采用真空自耗熔炼炉进行三次熔炼，随后采用ICP测试铸锭化学成分，铸锭化学成分见表1。锻造时首先使用45MN快锻机进行单相区和两相区多火次镦拔变形，确保晶粒破碎及组织均匀，坯料显微组织如图1a所示。由图1a可看出，坯料为均匀的双态组织。随后使用45MN快锻机及配套弧面砧分别采用不同工艺进行成品锻造，弧面砧结构如图1b所示。最终制成φ108mm×2500mm的细长轴。其工艺一...
