在Ti-Al-Mm系的3種合金中, TC2、TC1、TA21分別為700MPa, 600MPa和500MPa三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的高塑性近α型合金, 主要用作板材結(jié)構(gòu)件、焊接件和各種導(dǎo)管。
TC2合金的名義成分為T(mén)i-4Al-1.5Mn, 是一種700MPa強(qiáng)度等級(jí)并具有較好塑性的近α型鈦合金,與TC1、TA21同屬于Ti-Al-Mn系合金,不同的是含有較高的Al,因而有較高的強(qiáng)度和熱強(qiáng)性,而塑性和工藝性稍次于TC1。TC2合金在熱態(tài)和有限冷態(tài)下有良好的成形性能。在沖壓復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件時(shí)需要加熱。可采用氬弧焊、接觸焊(點(diǎn)焊、縫焊、對(duì)焊)和電子束焊進(jìn)行焊接。TC2合金不能熱處理強(qiáng)化,唯一的熱處理方式是完全退火和不完全退火(即消除殘余應(yīng)力)。TC2合金具有較高的熱穩(wěn)定性。制造的零件能夠在350℃下工作,短時(shí)工作溫度可達(dá)750℃。

TC2合金的半成品有板材、帶材、管材、鈦棒材和鍛件,適合于制造如機(jī)翼、安定面、襟翼等受力的板材沖壓件、焊接構(gòu)件及各種導(dǎo)管。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始工業(yè)性生產(chǎn)。板材沖壓件,如飛機(jī)的機(jī)尾罩前段蒙皮和發(fā)動(dòng)機(jī)的下罩等零件,已在航空工業(yè)中獲得應(yīng)用。
由于TC2(俄羅斯相近牌號(hào)為OT4)含有1.5%Mn,而Mn在熔煉過(guò)程中容易揮發(fā),所以給熔煉工藝帶來(lái)了困難。合金應(yīng)經(jīng)過(guò)兩次真空自耗電極電弧爐熔煉。一次熔煉在真空中進(jìn)行,二次熔煉需在氬氣保護(hù)中進(jìn)行。蘇聯(lián)在20世紀(jì)80年代研制成功了OT4B(T5Al2V)合金,它在力學(xué)性能和工藝方面與含Mn的合金無(wú)原則差別,用于取代OT4。表1為常用的低強(qiáng)度高塑性結(jié)構(gòu)鈦合金。
材料牌號(hào) | 俄羅斯相近牌號(hào) | 名義成分 | 保證的室溫強(qiáng)度等級(jí)/MPa | 長(zhǎng)期工作溫度/℃ | 半成品 |
TA0 TA1、TA2 | BT1-00 BT1-0 | Ti
Ti | 300 400 | 300 300 | 板、管、棒、型材 |
TA21 | OT4-0 | Ti-1Al-1Mn | 500 | 300 | 板、管、棒、型材 |
TC1 TA18 | OT4-1 OT4-1B | Ti-2A1-1.5Mn Ti-3Al-2.5V | 600 600 | 350 350 | 板、管、棒、型材 |
TC2
- | OT4 OT4B | Ti-4Al-1.5Mn
Ti-5Al-2V | 700 700 | 350 350 | 板、管、棒、型材 |
TC2鈦合金管材在航空應(yīng)用時(shí)除了力學(xué)性能的要求之外,應(yīng)根據(jù)使用
部位進(jìn)行工藝試驗(yàn):擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、液壓試驗(yàn)和活動(dòng)接頭試驗(yàn)。
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