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國內(nèi)外亞穩(wěn)定β型鈦合金的研究概況
? ? ?β型鈦合金是一類應用極其廣泛的鈦合金材料,根據(jù)其中所含的β穩(wěn)定元素量的不同,β型鈦合金可分為近β、亞穩(wěn)定β和穩(wěn)定β型鈦合金。所謂亞穩(wěn)定β型鈦合金,是指其中所包含的β穩(wěn)定元素(Mo?當量)超過10.5,但還仍存在有少量的α穩(wěn)定元素Al(約3%)時,合金經(jīng)淬火后得到不穩(wěn)定的全β相,該相在隨后加熱過程中又會析出少量α相。國內(nèi)外亞穩(wěn)定β型鈦合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展概況是:
1、國外
1)美國
20世紀50年代中期,由美國坩堝鋼公司成功研制開發(fā)出了世界上第一個亞穩(wěn)定β型鈦合金B-120VCA。目前,該合金已成功用于制造SR-71“黑鳥”偵察機的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)零部件。
20世紀70年代以后美國開發(fā)出了多種亞穩(wěn)定β型鈦合金,例如:Ti-1-8-5,Ti-8823和β-Ⅲ等。在70年代和80年代期間,逐漸形成3種比較重要的商業(yè)化亞穩(wěn)定β型鈦合金,它們是βc、Ti-1023和Ti-15-3。
20世紀90年代,又依次研制開發(fā)出β-21S、TIMETALLCB、β-CEZ以及Ti-13Nb-13Zr等一系列新型亞穩(wěn)定β型鈦合金。
2)俄羅斯
20世紀50年代末,俄羅斯研制開發(fā)出了第一個亞穩(wěn)定β型鈦合金BT15。該合金與同時期美國研制開發(fā)的B-120VCA主要區(qū)別是采用Mo元素來替代V元素。此外,還研制開發(fā)TC6。
20世紀70年代,俄羅斯在BT15的基礎(chǔ)上研制開發(fā)出一系列新型的高強亞穩(wěn)定β型鈦合金,如BT32、BT22、BT22U。
近幾年,基于BT22鈦合金,研究者通過合金成分的設(shè)計與優(yōu)化,研制開發(fā)了Ti-55531和Ti-5553高強鈦合金。
3)日本
近些年,日本在亞穩(wěn)定β型鈦合金的研究方面也取得了一定的研究進展。例如,日本TOYOTA材料研發(fā)中心實驗室成功研制開發(fā)出了一種彈性模量低而強度高的新型超彈性β型GUM合金:該合金具有很高的彈性,在室溫條件下可以進行變形量高達99%的塑性變形。
2、國內(nèi)
自20世紀60?年代初,中國逐漸開始了對亞穩(wěn)定β型鈦合金的研制與開發(fā)。首先,北京有色金屬研究總院研制開發(fā)出了一種與BT15?和B-120VCA合金類似的Ti-5583鈦合金。
20世紀70年代,寶雞有色金屬研究所研制了TB3和上海鋼鐵研究所研制了TB4亞穩(wěn)定β型鈦合金。20世紀80年代,北京航空材料研究研發(fā)了TB6、TB5。
近年來,國內(nèi)相關(guān)科研單位基于在鈦合金成分設(shè)計中常用的“鉬當量和多元強化”方法,研制開發(fā)了一批新型的高強高韌鈦合金,其牌號分別為TB10,Ti-B19、Ti-B20?等鈦合金。
亞穩(wěn)定β型鈦合金通常被用來制作飛機蒙皮、外板、結(jié)構(gòu)主框架、連接器件以及特種緊固件等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)零部件,是重要的負載承重結(jié)構(gòu)件的理想候選材料之一。相信在不久的將來,隨著各國材料科學家對亞穩(wěn)定β型鈦合金合金化理論和強韌化技術(shù)的深入研究和應用,該類型鈦合金會具有很好的應用前景。?以上資料由上海艾荔艾金屬材料有限公司提供,歡迎新老客戶來電洽購。