TA17合金名义成分是Ti-4Al-2V,标称系数Kβ小于0.20 ,属于近α合金。该合金是中等强度的钛合金,具有优良的焊接性能、可制作板材,棒材和锻件,是海水环境下的理想结构材料。该合金主要应用于舰船、化工、航空、原子能等领域。目前俄罗斯舰船材料选用该合金主要做声纳系统、核潜艇二回路和深潜器等机械和动力设备[ 1-3]。

由于TA17钛合金为近α型钛合金,热处理对改善合金性能效果很不明显,所以改善合金性能需要通过热加工过程实现,因此研究锻造工艺对合金的组织性能的影响尤为必要和迫切。而国内关于TA17合金锻造加工的报道相对较少4。本文对该合金α +β区锻造变形量对方棒的锻造工艺组织、性能进行研究,以对后续加工该合金的应用推广提供一定的参考。

本文采用两种锻造工艺进行对比实验,通过高倍组织、室温拉伸性能、超声波探伤,研究了锻造工艺对TA17钛合金方棒显微组织和力学性能的影响。具体实验方案见表1。

选用两种工艺锻造的坯料和方棒分别截取1节长120 mm试样块,将2个试样块经830℃保温1小时,空冷退火处理。在每个试样块截面1/2半径处线切割切取2个q12mm x 120mm ,2个p15 x20 mm规格的试样,按照GB/T228《金属材料室温拉伸试验法》和GB/T5168《α- β钛合金高低倍组织检验方法》标准采用INSTRON 4505万能试验机测定所取试样的拉伸性能，MM -6金相显微镜观察材料的显微组织,采用便携式超声波探伤仪MaS380对方棒进行超声波探伤检测。

两种锻造工艺中间坯料显微组织对比

锻造加工有利于改善钛合金内部组织,合理控制加工率能够提高钛合金的综合性能。TA17钛合金方棒在整个热加工过程中,通过TB以上86%的变形量将铸态组织中粗大的柱状晶、等轴晶充分破碎细化。然后在TB以下 30℃ ~50℃之间采用两种工艺进行锻造,两种工艺在α+β相区保持相同的变形量。

在中间坯料锻造过程中,单纯采用轴向反复锻拔锻造在材料内部形成沿轴向的金属流线,晶粒破碎不均匀,会造成材料内部的组织结构具有方向性、易形成拉长的α,而换向镶拔锻造能够改善组织均匀性,改善锻透性,更好的破碎原始坯料组织,消除原始β晶界,使最终锻造的棒材组织晶粒得到细化,改善横截面内外组织均匀性[5-6]。TA17钛合金方棒采用两种不同的锻造工艺进行锻造,工艺1锻造过程全部采用常规轴向镶拔锻造,工艺2锻造过程采用二次换向镶拔。

通常来说，含有90%以上纯钛的合金才能被称为纯钛。

一、常见的钛合金

钛是一种具有非常优异的性能和广泛的应用前景的金属元素。目前，市场上有许多种不同类型的钛合金，常见的通常有Ti-6Al-4V、Ti-3Al-2.5V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo等。这些钛合金都有优异的力学性能、耐腐蚀性和高温性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。

二、什么是纯钛

纯钛是指含有90%以上的钛的金属，通常包括技术纯钛和工业纯钛两种。技术纯钛，钛含量在99.5%以上，用途广泛，可以用于制造化学设备、热交换器、电解槽等，是最常见的钛材料。工业纯钛更为纯净，通常包含5N（99.999%）或6N（99.9999%）纯度的钛材料。

三、纯钛的制备方法

高纯度的纯钛通常需要采用精细化学制备方法进行制备，例如：用气相氧化法、溶胶-凝胶法等方法来制备钛粉末，然后通过等离子热处理等工艺将钛粉末还原成高纯度纯钛。

四、纯钛的特点和应用领域

纯钛具有许多优异的特性，如高强度、低密度、耐腐蚀等。因此，它被广泛应用于高端行业，例如制造航空发动机零件和飞机结构、医疗设备、纪念品等。同时，由于纯钛具有非常优异的生物相容性，因此还被广泛应用于人体植入物和人体修复手术中。

总之，钛材料具有广泛的应用前景和优异的性能，不同合金种类和纯度的钛材料有不同的适用领域。纯钛是钛材料中最为纯净高端的一个类别，被广泛应用在高端制造和医疗领域中。