试验采用宝钛集团有限公司真空自耗电弧炉经三次熔炼的铸锭,通过金相法测得实验用材料合金的相变点(α+β/β)为880~900℃。
按A、B两种锻造工艺方案生产Φ350mm规格棒材。方案A:铸锭在单相进行镦拔变形,变形量为60~75%,之后进入两相区锻造,两相区执行正常的拔长工艺,变形量为60~75%;方案B:铸锭经正常拔长工艺锻造,单相区变形量40~65%,两相区变形量为40~60%。研究结果表明:
(1)采用方案A锻造的Ti-17Φ350mm棒材,各项力学性能都符合标准要求。方案B生产的锻棒高温拉伸性能和蠕变性能没有完全达到指标要求。
(2)采用方案A生产的锻棒,低倍为均匀模糊晶,高倍组织均为球状α+β转组织,横纵向显微组织差异不大。方案B生产的锻棒低倍组织为均匀半模糊晶,高倍组织为球状α+片状α+块状α+β转组织,纵向组织有一定的趋向性,横纵向显微组织差异大。
(3)方案A生产的锻棒探伤杂波水平可达到Φ3.2 -9~-12dB,方案B生产的锻棒探伤杂波水平为Φ3.2 0~-3dB。整体杂波水平高,为-6~-9dB。
(4)通过镦拔工艺,单相区变形量大于60%,两相区采用拔长变形,且变形量大于60%的锻造工艺,可生产出性能、组织及探伤水平均满足标准及用户要求的Ti-17钛合金Φ350mm规格棒材,适合工业化批量生产。