TC21醫(yī)用鈦合金 TC21鈦合金光亮棒 鈦板 TC21鈦絲鈦帶

TC21鈦合金是由西北有色金屬研究院研制的一種高強(qiáng)、高韌、高損失容限鈦合金，它屬于Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr-Nb(-Ni-Si)系兩相鈦合金，具有良好的強(qiáng)度、塑性、斷裂韌性和較低的裂紋擴(kuò)展速率。

TC21，原材料為TC21合金，其相變?yōu)?50~960℃.原始組織主要由等軸，球狀初生α相，細(xì)小針狀次生α相及β基體組成。
名義成分為Ti-6Al-2Zr-2Sn-2Mo-1.5Cr-2Nb,是我國(guó)高強(qiáng)高韌鈦合金綜合力學(xué)性能匹配較好的鈦合金之一,可用于航空飛機(jī)的機(jī)翼接頭結(jié)構(gòu)件、機(jī)身與起落架連接框、吊掛發(fā)動(dòng)機(jī)接頭等部位,以及對(duì)強(qiáng)度及耐久性要求高的重要或關(guān)鍵承力部件的制作。
對(duì)TC21鈦合金在880～950℃進(jìn)行固溶,研究了固溶溫度對(duì)TC21鈦合金的微觀組織的影響規(guī)律。采用OM、TEM及EBSD取向分析方法,研究了熱處理溫度對(duì)TC21鈦合金中形成塊狀α相的影響規(guī)律。結(jié)果表明,在880℃、900℃觀察到了塊狀α相,在930℃、950℃沒(méi)有觀察到塊狀α相。EBSD取向分析表明,大塊α相與其臨近β相之間滿足Burgers取向關(guān)系。顯微硬度在900℃固溶后達(dá)***小值,溫度高于900℃時(shí),顯微硬度增加。

TC21鈦合金是我國(guó)自主研發(fā)的新型飛機(jī)結(jié)構(gòu)用鈦合金，屬于具有高強(qiáng)度、高韌性、高可焊性、損傷容限型、高抗疲勞能力等綜合性能高的鈦合金。該合金具有優(yōu)良的強(qiáng)度、塑性、韌性、低的裂紋擴(kuò)展速率匹配。目前比美國(guó)F-22飛機(jī)上的Ti-6-22-22S及蘇-27飛機(jī)上的BT20,其綜合性能和力學(xué)性能加優(yōu)異。特別是具有非常優(yōu)異的電子束焊接性，適合制造大型整體框，發(fā)動(dòng)機(jī)附近掛架、梁、接頭、起落架部件等重要承力構(gòu)件。

由于金屬材料在焊接時(shí)，焊縫及其附近局部區(qū)域的金屬在熱循環(huán)作用下，產(chǎn)生了復(fù)雜的拘束和壓縮塑性變形，在隨后的冷卻過(guò)程中難以恢復(fù)。當(dāng)冷卻到室溫后，可能有一部分熱應(yīng)力被保留在接頭中成為殘余應(yīng)力，同時(shí)也可能伴隨著產(chǎn)生收縮和彎曲等參與變形。電子束焊接大厚度鈦合金結(jié)構(gòu)，往往出現(xiàn)相當(dāng)大的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在導(dǎo)致了焊接結(jié)構(gòu)件工作能力和可靠性下降，并會(huì)引起變形。

減小殘余應(yīng)力的主要方法是焊后及時(shí)對(duì)焊接零件進(jìn)行退火。焊接結(jié)束時(shí)間間隔與退火時(shí)間間隔，隨合金、對(duì)接接頭的厚度和特征而定，但一般不超過(guò)20～60個(gè)晝夜。在實(shí)際生產(chǎn)中，焊接與退火間這樣短的時(shí)間間隔也會(huì)帶來(lái)一定的困難，尤其是制造大型飛機(jī)的焊接結(jié)構(gòu)時(shí)。延長(zhǎng)焊接與退火時(shí)間間隔的一種方法是完成電子束焊接工序后對(duì)焊縫及近縫區(qū)施行散焦電子束局部熱處理，以局部地消除焊接殘余應(yīng)力。

由于散焦電子束對(duì)包含焊縫在內(nèi)的局部區(qū)域進(jìn)行加熱，對(duì)構(gòu)件的整體性能影響很小，且在一次真空循環(huán)中可以同時(shí)完成零件的焊接和局部熱處理。因此，點(diǎn)子屬局部熱外處理。是對(duì)整體熱處理的一種有效補(bǔ)充。由于電子束局部熱處理具有處理時(shí)間短、節(jié)能、清潔等特點(diǎn)，對(duì)于無(wú)法進(jìn)行整體熱處理的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，這是一種理想的方法。比如76mm厚的Ti21鈦合金電子束焊接接頭，在焊態(tài)下，其殘余應(yīng)力無(wú)明顯分布規(guī)律，值已接近600MPa。經(jīng)590℃/4h真空退火后應(yīng)力顯著降低，可以達(dá)到使用要求