航空用TA15鈦合金的優(yōu)異性能及應(yīng)用

1、TA15中強(qiáng)度鈦合金

TA15鈦合金對應(yīng)俄羅斯牌號BT20，其名義成分為Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，是蘇聯(lián)于1964年研制成功的鈦合金。與TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)相比，TA15以2Zr取代TA11中的2Al，降低了Al當(dāng)量，改善了熱穩(wěn)定性和熱鹽應(yīng)力腐蝕傾向等使用性能。其主要的強(qiáng)化機(jī)制是通過α穩(wěn)定元素Al的固溶強(qiáng)化。加入中性元素Zr和β穩(wěn)定元素Mo和Ⅴ，可以改善工藝性能。該合金的Al當(dāng)量為 6.58%，Mo當(dāng)量為2.46%，屬于高Al當(dāng)量的近α型鈦合金，所以它既具有α型鈦合金良好的熱強(qiáng)性和可焊性，又具有接近于α-β型鈦合金的工藝塑性。在退火狀態(tài)以α相固溶體為基體，含少量的β相(5%~7%)。TA15合金具有中等的室溫和高溫強(qiáng)度、良好的熱穩(wěn)定性和焊接性能，比TC4鈦合金有更高的室溫、高溫強(qiáng)度和焊接性能。

TA15合金的半成品有薄板、厚板、軋棒、鍛棒、模鍛件、鈦鍛件、擠壓型材、焊接環(huán)形件、整體環(huán)軋件和鑄件等。目前國內(nèi)棒材規(guī)格已達(dá)b400mm以上，TA15鈦板材厚度達(dá)到了70mm以上，在航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，是國內(nèi)最成熟、應(yīng)用最廣泛的鈦合金之一。

2、TA15鈦合金應(yīng)用

TA15為中強(qiáng)度級別的鈦合命， 有良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能， 比TC4鈦合金有更高的強(qiáng)度和焊接性能。該合金長時間(3000h)工作溫度可達(dá)500℃，時(不超過5mi)工作溫度可達(dá)800℃，450℃下工作時，為命可達(dá)6000b。主要用于制造500℃以下長時間工作的結(jié)構(gòu)零件和焊接承力零部件，應(yīng)用于發(fā)動機(jī)的名種葉片、機(jī)便，飛機(jī)的各種飯金件、、接頭、大型壁板、焊接承力框等，焊接結(jié)構(gòu)件和鑄件也廣為選用。出于TA15鈦合金的廣泛應(yīng)用，實(shí)際合金成分的控制常常要考慮半成品的品種，在合金成分范圍內(nèi)板材的Al含量偏低，而鍛件和厚板的成分均取中上限，特別是大型鍛件、TA15合金典型應(yīng)用為鍛件及焊按件。