钛及钛合金锻造工艺对半成品锻后冷却的影响

钛合金锻件和模锻件锻后通常均采用空冷。但是，锻件或模锻件在β区的温度下锻后若经水淬，则其退火状态下的塑性指标和其他一些力学性能比空冷加退火的要高。锻后快冷使合金力学性能提高的原因是β晶粒细，β晶粒内α相细化且呈针状，β晶界上片层α相变薄。但是，快速冷却并非对所有钛合金的力学性能都有利，例如，对Ti-2.5A1-7.5Mo-1Cr-1Fe合金（（α+β)合金），在β区温度下变形后则要采用缓冷，因为这种合金的合金化程度高，组织中α针很细，要使其达到平衡状态并使α针加粗到最优尺寸，就必须采用缓冷；而对合金化程度较低的合金，如TC6、TC9、TC4等合金，在β区温度下变形后，要使快冷显出其效果，必须把冷却速度控制在一定的范围内，如果冷却太快，组织中α针尺寸可能细小到小于最优尺寸，这可能会大大降低塑性，另外，快冷还会使β相一次再结晶受阻，从而使锻件上保留有粗晶组织。正因如此，在生产上常出现截面尺寸大于25~30mm的模锻件，当锻后水冷再经退火后，其塑性提高，而在截面厚度较小的模锻件上，塑性却降低的现象。所以，在选择β锻造后的冷却制度时，应考虑到金属的组织和晶内结构。

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