航空發(fā)動機(jī)用TA19鈦棒

詳細(xì)描述

產(chǎn)品名稱：TA19鈦棒、宇航用鈦合金Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo高硬度鈦棒

牌號：TA19

交貨狀態(tài)：退火態(tài)M 熱加工狀態(tài)R 冷加工狀態(tài)Y(退火，超生波探傷)。

加工工藝：熔煉-探傷--鍛造--退火—車光—探傷。

標(biāo)準(zhǔn)：GB/T16598-1996，ASTM B381，AMS4928, MIL4911。

1、TA19鈦合金簡介

鈦之所以是繼鐵、鋁之后成為正在崛起的第三金屬,主要是由于其密度(4.5g/ cm3)小,比強(qiáng)度高、有良好的中溫強(qiáng)度和低溫韌性(良好的力學(xué)性能)、耐腐蝕、無磁性、較易成型加工等特點(diǎn)。作為主要的結(jié)構(gòu)材料和耐腐蝕材料,在航空、航天、艦船、兵器、化工、氯堿、PHE(板式換熱器)、石化、冶金、電力、輕工建筑、醫(yī)藥、海洋工程、汽車、體育用品和日常生活器具等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

TA19合金是一種近α 型鈦合金，其名義成分為Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo,含有 α 穩(wěn)定元素AI，中性元素Sn和Zir，同晶型 β 穩(wěn)定元素Mo，共析型β穩(wěn)定元素Si。Mo能提高室溫和高溫抗拉強(qiáng)度，增強(qiáng)穩(wěn)定性；而AI、Sn和Zr的綜合作用，可保持長時間持久和蠕變的高溫強(qiáng)度；添加Si會引起某種硅化物彌散相的沉淀，有利于改善髙溫蠕變強(qiáng)度。

該合金直到540℃還具有較髙的強(qiáng)度，超過了 TA11合金。其比強(qiáng)度比TA14合金優(yōu)越，而蠕變性能比TA11合金還好，與TA14合金相當(dāng)。該合金的加工性能和焊接性能較好。生產(chǎn)的半成品有鈦板、鈦棒、鈦鍛件、鈦異形件等。主要用于制造航空發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)機(jī)匣和飛機(jī)蒙皮等，最高長期工作溫度為 500℃。

2、TA19技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3、TA19化學(xué)成分

4、TA19熱處理制度

1）雙重退火

棒材和鍛件：970℃，lh，空冷+595℃，8h，空冷；板材：900℃，10-30min，空冷+790℃，15min，空冷。

2）三重退火（板材）

900℃，10-30min，空冷+ 790℃，15min，空冷+595℃，2h,空冷。

3）去應(yīng)力退火

480-650℃，1-4h，空冷或爐冷。

4）普通退火（鑄件）

700-800℃，1-2h，空冷或爐冷。

5）熱等靜壓處理（鑄件）

900±10℃，100-110MPa，2h，隨爐冷至250℃以下出爐。

6）去應(yīng)力退火（鑄件）

580-620℃，1-2h，空冷或爐冷。

5、TA19熔煉與鑄造工藝

制造棒材的鑄錠應(yīng)經(jīng)過三次真空自耗電極電弧爐熔煉。選用0-2級小顆粒海綿鈦、Mo-Al中間合金、Ti-Sn中間合金和Al-Si中間合金以及純鋁和海綿鋯制備自耗電極。采用經(jīng)兩次真空自耗熔煉后制備的重熔電極，在真空自耗電弧凝殼爐中，采用重力澆注或離心澆注方法鑄造。鑄型采用熔模精密鑄造型殼、搗實(shí)（石墨）型和機(jī)加工石墨型。

6、TA19應(yīng)用概況與特殊要求

TA19鈦合金在我國已用于制造航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)機(jī)匣。合金在 540 ℃熱暴露1000h仍有良好的熱穩(wěn)定性能。航空航天工業(yè)用的Ⅰ、Ⅱ類鑄件必須經(jīng)過熱等靜壓處理，一般用途鑄件只需退火處理。

7、TA19耐腐蝕性能

TA19合金具有良好的耐腐蝕性能。然而，對熱鹽應(yīng)力腐蝕也存在著一定的敏感性，而且具有在室溫鹽水溶液環(huán)境中裂紋試祥的延遲斷裂。該合金對鹽應(yīng)力腐蝕比TA14合金更敏感，但比TC4、TA11和TA7合金敏感性小。

8、TA19鑄造性能

合金中含有AI和Sn，具有良好的鑄造性能，易于成形，無熱裂傾向。可在適宜于澆鑄鈦合金的鑄型中鑄造各種不同形狀、尺寸、壁厚的異形鑄件。

9、TA19焊接性能

TA19合金可進(jìn)行點(diǎn)焊、縫焊、鎢極氬弧焊和電子束焊。鎢極氬弧焊的接頭強(qiáng)度系數(shù)可達(dá)100%，但焊接區(qū)的塑性不高。

10、TA19零件熱處理工藝

為了消除由于零件機(jī)械加工、板材成形、焊接等形成的內(nèi)應(yīng)力可采用去應(yīng)力退火。退火溫度為480-650℃，保溫時間為1-4h，這取決于零件或制件的復(fù)雜性和內(nèi)應(yīng)力來源。

普通鑄件一般采用普通退火或去應(yīng)力退火。航空航天工業(yè)用Ⅰ、Ⅱ類鑄件必須經(jīng)過熱等靜壓處理，然后進(jìn)行退火或去應(yīng)力退火。

11、TA19鈦合金使用建議

推薦選用TA19鈦合金制造航空發(fā)動機(jī)的機(jī)匣等結(jié)構(gòu)件。