钛合金铸造技术现状及发展趋势_高婷

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1、《热加工工艺》2014年11月第43卷第21期●综述●钛合金铸造技术现状及发展趋势高婷，赵亮，马保飞，张恩平(西北有色金属研究院，陕西西安710016)摘要：钛及其合金铸件可达到近似成品，可显著减少机加工量。介绍了钛合金铸造技术的现状和发展趋势，对应用于铸钛行业的原材料、熔炼方法、造型工艺、市场前景等作了较详细的阐述，对铸钛行业面临的问题及发展趋势也作了初步的探讨。关键词：钛合金；钛铸件；真空自耗电极电弧凝壳炉中图分类号：TG294文献标识码：A文章编号：1001-3814(2014)21-0005-03PresentSituationandDevelopme

2、ntTrendofTitaniumAlloyCastingTechnologyGAOTing,ZHAOLiang,MABaofei,ZHANGEnping(NorthwestInstituteforNonferrousMetalResearch,Xi′an710016,China)Abstract：Titaniumanditsalloycastingscanreachthefinishedproductapproximately,soitcanreducetheamountofmachiningsignificantly.Thepresentsituation

3、anddevelopmenttrendoftitaniumalloycastingtechnologywereintroduced.Rawmaterials,smeltingmethods,moldingprocessandthemarketprospectappliedtocasttitaniumindustrywereexpounded.Theproblemanddevelopmenttrendofcastingtitaniumindustrieswerealsodiscussedpreliminarily.Keywords：titaniumalloy;t

4、itaniumcasting;vacuumconsumableelectrodearcskullfurnace钛及其合金具有比强度高、耐高温、耐腐蚀、性形钛和钛合金的成分。铸造钛合金与变形钛合金一能稳定等特点，是一种轻质高温结构材料，已广泛应样，按相的组成可分为：α型合金、近α型合金、α+β用于航空航天、舰船、能源、化工等军用领域。在国型合金、近β型合金、β型合金等5种。按合金的强民经济中钛已成为继钢、铝之后的第三金属，近年来度与应用情况可分为：中温中强合金、高强合金、高随着科技的发展，钛及其合金在汽车、医疗、体育用温高强合金、低温合金、耐腐蚀合金及生物工程合

5、金[2]品、石化工业等方面的应用也逐渐得到推广。等6种。随着工业技术的发展与推动，金属产品制造业目前国内最常用的中温中强合金是ZTC4、向近净成形方向发展，而铸造技术一直被认为优于ZTA7，最常用的耐蚀钛合金为ZTA2、Ti-0.2Pb，其锻造和机加，它可以直接获得近净型结构件，可降低中以ZTC4、ZTA2为原材料生产的钛合金铸件占总[3]钛合金的生产成本，且钛铸件裂纹扩展和抗蠕变性量的90%以上。目前国内常用铸造钛和钛合金的[4]能优于相应的锻件，因此在工业中用钛铸件代替锻化学成分见表1。[1]件和机加件更为经济适用。我国对钛合金铸造技高温钛合金铸件主要用于

6、航空发动机压气机盘术的研究始于20世纪60年代，半个世纪以来，我国和叶片等。高温钛合金主要有Ti1100、IMI834、对铸造钛合金的原材料、造型材料、造型工艺、熔炼Ti6242、BT20等，主要满足特殊的应用需求如高温设备及工艺等方面做了大量的研究工作，钛铸造技蠕变及高温强度等，Ti1100、IMI834的使用温度可[5]术得到了大幅度的提高，目前我国的钛铸造技术稍达600℃。高强钛合金铸件常用作飞机机身结构逊于美国。件，高强β钛合金主要有Ti153、β-21S、BT35等。Ti153是典型的高强钛合金，固溶时效处理后强度1铸造钛合金材料的发展[6]可达14

7、20MPa，且Ti153铸件的疲劳性能优异。目前国内外应用的铸造钛和钛合金都是沿用变β-21S是开发的一种亚稳β合金，成形性类似于Ti153，且具有比Ti153高100倍的抗氧化性能，同收稿日期:2014-01-09时具有特别好的高温强度和抗蠕变性能，可做中、高作者简介:高婷(1982-),女,山东临沂人,助工,硕士,主要研究方向：钛及钛温结构件，最高使用温度为540℃。俄罗斯的BT35合金的成形;电话:15929486032;E-mail:gaoting111@126.com5HotWorkingTechnology2014,Vol.43,No.21是一种与

8、Ti153类似的合金，据报道BT35铸