TC4钛合金棒材的高温蠕变性能.PDF
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DOI:１０．１１９７３/lhjyＧwl２０１７０１００４
TC４钛合金棒材的高温蠕变性能
李 荣,张雪华,武晶晶,李正佳
(西部金属材料股份有限公司,宝鸡７２１０１４)
摘 要:伴随着航空工业的发展,高温钛合金的需求也持续增长,其高温蠕变性能直接影响着材
料的研发和使用.试验对现阶段应用范围最广的 TC４钛合金棒材进行了蠕变试验,分析了在
４００℃及一定残余变形条件下,该材料的总延伸率、残余变形应力与时间的关系.结果表明:在
４００℃时,TC４钛合金棒材的蠕变稳定过程所需时间随着试验应力的增加而变短;稳态蠕变速率随
着试验应力的增加而增大;在规定０．１％和０．２％残余变形的条件下,试验阶段内试验应力与试验
时间在取对数的情况下呈近似线性关系.
关键词:TC４钛合金;蠕变性能;总延伸率;应力;时间
中图分类号:TG１１５．５＋７ 文献标志码:A 文章编号:１００１Ｇ４０１２(２０１７)０１Ｇ００１４Ｇ０３
收稿日期:２０１６Ｇ０８Ｇ０９
作者简介:李 荣(１９８４－),男,工程师,主要从事稀有金属检测
及工艺评估工作,２７３６４７２７９＠qq．com.
CreepPropertyofTC４TitaniumAloyBarsatHighTemperature
LIRong,ZHANGXueＧhua,WUJingＧjing,LIZhengＧjia
(WesternMetalMaterialsCo．,Ltd．,Baoji７２１０１４,China)
Abstract:Withthedevelopmentofaviationindustry,thedemandofhighＧtemperaturetitanium aloy
continuestogrow,anditscreeppropertyathightemperaturedirectlyaffectsthedevelopmentanduseofthis
material．ThecreeptestscarriedoutontheTC４titaniumaloybarswhichhadthewidestapplicationrange．The
relationshipoftotalelongation,residualdeformationstressandthetimeofthismaterialwasanalyzedunderthe
conditionof４００℃andcertainresidualdeformation．Theresultsshowthat:atthetemperatureof４００℃,thetime
requiredforthecreepstabilityofTC４titaniumbarsat４００℃gotshorterwiththeincreaseofteststress;thesteady
creepstrainrateincreasedwiththeincreaseofteststress;undertheconditionofthespecifiedresidualdeformation
of０．１％and０．２％,theteststresshadaapproximatelinearrelationwiththetesttimeintheteststageaftertaking
logarithm．
Keywords:TC４titaniumaloy;creepproperty;totalelongation;stress;time
伴随着航空工业的发展,高端高温合金的需求
也日益旺盛.高温钛合金由于其比强度高的特点,
在航空领域得到广泛应用.尤其是在航空发动机内
应用高温钛合金,可以减小发动机的质量,提高燃油
输出功率,减小噪声.国内外主要的高温钛合金有
美国的TiＧ１０００、英国的IMI８３４、俄罗斯的BT３６和
中国的Ti６００等,这些钛合金在高温下都具备较高
的瞬时强度和蠕变强度[１Ｇ２].
高性能TC４钛合金棒材作为现阶段应用范围
最广的高强度钛合金型材,通过改变其合金元素含
量,改进加工工艺,可以获取更好的高温性能,这在
实际生产和研发中具有重要的意义.对于不同成分
及加工工艺的TC４钛合金,测试其是否具有符合实
际生产规定的蠕变性能也具有重要的意义.
由于现阶段TC４钛合金主要在４００℃下服役,
笔者测试了其在该温度下的多应力蠕变数据,绘制
在一定残余变形下的时间Ｇ应力曲线,并对TC４钛
合金的蠕变性能进行了分析讨论.
１ 试验原理与试验方法
１．１ 试验原理
一般的蠕变试验是在一定温度下,沿试样的轴
线方向施加恒定拉应力并保持一定的时间,以获得
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李 荣,等:TC４钛合金棒材的高温蠕变性能
试样产生的总伸长或残余伸长[
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