作者 ： 曹（cáo）京霞，弭光寶，蔡建明，高（gāo）帆，周毅，黃旭，曹春（chūn）曉
( 中國航發北京航空材料研究院******鈦合金航空科技重點實驗室，北京100095)
摘要： 高溫鈦合金製造技術已成為******航空發動機技（jì）術的核心與關鍵，近（jìn）年來受到高度重視。在簡要回顧新型（xíng）高溫鈦合金、阻燃鈦合金和（hé）Ti-Al 係金屬間化合物合金發展的基礎上，從大規格鑄錠熔煉、擠壓開坯、整體葉盤（pán）模（mó）鍛、環件軋製及零件（jiàn）機加（jiā）工等方麵介紹這些高溫鈦合金製造技（jì）術研究所取得的重要進展。***後，提出我國高溫鈦合金應用研究中需要重點關注的問題（tí）以及進一步發展的建議。
關鍵詞（cí）： 高溫鈦合金； 鑄（zhù）錠熔煉； 擠（jǐ）壓開（kāi）坯（pī）； 整體葉盤模鍛； 環件軋製； 零件加（jiā）工
引言
航空發動（dòng）機性能的提高與（yǔ）新型高溫（wēn）鈦合金和******結構設計的（de）協同應用密不可分。我國從20 世紀90年代加快了新型（xíng）高溫鈦合金材料的研究（jiū）進程，開展（zhǎn）了550 ℃高溫鈦（tài）合金、600 ℃高（gāo）溫（wēn）鈦合金、阻燃鈦合金以及（jí）Ti-Al 係金屬間化合物合金等新材料的研製。在高溫鈦合金方麵，國（guó）內（nèi）自主研發的******代含稀土Nd 的550 ℃高溫鈦（tài）合金（ TA12） 和600 ℃高溫鈦合金（jīn）（ Ti60） 具有優異的熱強性能，但由於焊接技術方麵（miàn）的研究儲備不足，以及稀土相易在焊縫區域晶界處偏聚易造成接頭脆性斷裂等問題沒有得（dé）到有效解決，未在航空發動機上獲得實際應用。基（jī）於電子濃度理（lǐ）論，在適當利用α2相強化（huà）和矽化物析出相強化的同時，以Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si 合金係為基礎加入Nb、Ta 元素，進一步提高多元素（sù）複合固溶強化（huà）的效果，研發了第二（èr）代（dài）具有良（liáng）好熱強性能、良好鍛造加工和焊接性能的550 ℃高溫鈦合金（ TA32） 和600 ℃ 高溫鈦合金（ TA29、TA33 ） 。TA29 和TA33 鈦合金在成分上差異較小，而（ér）性能水平存在的差異主要取決於工（gōng）藝控製因（yīn）素。在第（dì）二代600 ℃高溫鈦（tài）合金的基礎上，通過添加W 元素、提高Ta 元（yuán）素含量，進一步開發了650 ℃ 高（gāo）溫鈦合金（ Ti65） ，使得固溶強化型高溫鈦合金的長時（shí）使用溫度有望突破傳統（tǒng）的600 ℃熱障溫度。在阻燃鈦（tài）合金研究方麵，研發了2 個耐溫級別的Ti-V-Cr 係阻燃鈦合金，分別（bié）是（shì）500 ℃ 長期使用的TB12 阻燃鈦合（hé）金（ Ti40） 和550 ℃長期使（shǐ）用（yòng）的TF550 阻燃鈦合金。對TB12 和TF550 鈦合金的阻燃（rán）性能及綜合力學性能的（de）研究表明，這兩個合金具有相近的阻燃性能，V 元素含量差異主要影（yǐng）響材料的熱強性能。在Ti-Al 係金屬間化合物合金（jīn）研究（jiū）方麵，全麵開（kāi）展了（ α2 +O + B2） 三相Ti3Al 合金（jīn）、O 相為（wéi）基的Ti2AlNb 合金以及γ-TiAl 合金的研究，Ti-Al 係金屬間化合物合金長時使用溫度達到650 ～ 800 ℃。
當前，我國新型600 ℃高溫鈦合金、阻燃（rán）鈦合金和Ti-Al 係金屬間化合物合金等材料（liào）基本完成實驗室階段的探索研究，逐步（bù）進入工程化研究（jiū）與應用階（jiē）段。鈦合金熱加工設備的升級換代，大型裝備的應用，海綿鈦、中間合金質量的提高，均有力（lì）促進了新材料（liào）開發及製造技術研究。因此，重點介紹（shào）近十年來我國航空發動機用600 ℃高（gāo）溫鈦合金、阻燃鈦合金以及Ti-Al 係金屬間化合物合金在鑄錠（dìng）、鍛件及（jí）典型零（líng）件（jiàn）等製造技術研究方麵取得的***新進展，並（bìng）對進一步的研究方向提出建議（yì）。
1 高溫鈦合金製造技術研究
1. 1 新型高合金化合金鑄錠（dìng）製備。真空（kōng）自耗熔煉工藝是鈦合金鑄錠製備普遍采用的工藝（yì），其主要工序包括電極塊製（zhì）備、焊接（jiē）和真空自耗2 ～ 4 次（cì）熔煉（liàn）。除了真（zhēn）空自耗電弧熔煉（liàn）爐，******配套設備的應用在鈦合金優質鑄錠製備中也起到了關鍵作（zuò）用，如自動稱重（chóng）和（hé）混布料係統、真空等離子焊箱等。新型600 ℃ 高溫鈦合金、阻燃鈦合金（jīn）和Ti3Al 合金都已實現3 t 級工業鑄（zhù）錠的製備，突破了高合金化鑄錠成分均勻性控（kòng）製的關鍵技術。
高合金化是（shì）新型高溫鈦（tài）合金和Ti-Al 係金（jīn）屬（shǔ）間化合物合金的（de）顯著（zhe）特點，幾種典型（xíng）高溫鈦合金的名義成分如表1 所示。從表1 可見，TA29、TA33 鈦合金的合金化元素總量分別接近17% 和16%，TD3、Ti2AlNb 合金的合金化（huà）元素總量分別接近43% 和54%，且合金化元素熔點、密度（dù）差異均較大，因此這（zhè）些新材料鑄錠製（zhì）備難度顯著高於普通的（de）TC4、TC11 等（děng）鈦合金。高熔點元素（ 如Ta、Nb、Mo 等） 一般以Al-X、Ti-X 或Al-X-Y 三元中間合金的形式加入。對於高溫鈦合金，其原料中海綿鈦占比超過80%，海綿鈦能夠很好地將中間（jiān）合金粘結，電極塊強度基本有所保障（zhàng）。但對（duì）於Ti3Al 合金（jīn），其原料中（zhōng）海綿鈦占比不到60%，Ti2AlNb 合金原料中海綿鈦占比更低，電極塊強度控製問題非常突出，工藝不恰當就（jiù）會造成電極塊（kuài）開裂，或電極塊強度偏低，在搬運、焊接和熔煉時（shí）發生掉塊，影響鑄錠成分控製。
目前的解決方法主要是優選中間合金和優化混布料工藝。圖1 為北京航空（kōng）材料研究院（yuàn）采用真空自耗熔煉工藝製備的TD3 鈦合金3 t 鑄錠（600 mm） 照片及鑄錠頭、中（zhōng）、尾外圓周取樣的成分分析結果，可（kě）見合金元素Al、Nb、Mo 分布均（jun1）比較均勻。
圖1 TD3 鈦合金鑄錠( 600 mm) 照片及化學成分
Fig. 1 Photo of 600 mm TD3 titanium alloy ingot( a)
and chemical composition( b)
與上述（shù）高溫鈦（tài）合金不同，Ti-V-Cr 係阻燃（rán）鈦合金不（bú）含Al 元素，且合金元（yuán）素的質量（liàng）分數超過40%，同（tóng）樣存在原料中海綿鈦占比少的問題，V、Cr 元素的加入方（fāng）式非常關（guān）鍵。在（zài）認識阻燃合金化原理的基礎上，通（tōng）過在合金元素加入方式以及電極（jí）結構上的創新，實現了TB12 和TF550 鈦合金3 t 級工業（yè）鑄錠（620 mm） 的製備（bèi），從根（gēn）本上解決了Ti-V-Cr 係阻燃鈦合金工業鑄錠V、Cr 元素偏析問題，對鍛件質量提升起到了至關重要的作用（yòng）。
1. 2 低工藝塑性合金的擠壓開坯。擠壓變形是在三向壓應力作用下（xià）完成的，裂紋不易（yì）形成和擴展，非常適合低工藝塑性合金鑄錠的（de）開坯（pī）和棒材製造。長期以來，我國鈦合（hé）金擠壓技術主（zhǔ）要應用於管材和筒體結（jié）構（gòu）件的製備，近些（xiē）年也開展了（le）鈦合（hé）金型材的擠壓製備，但擠壓技術（shù）沒有在（zài）鈦合金工業級鑄錠開坯中應用。造成這（zhè）種局麵有2 方麵的原因： 一方麵，國內鈦合金加工企業缺乏大型的擠壓設備； 另一方麵，普通高（gāo）溫鈦合金、高強鈦合金通過液壓機、快鍛機進行鑄（zhù）錠開坯、棒材鍛造能夠滿足研製與批量生產的需求。然而，新（xīn）型高溫鈦合金（jīn）及Ti-Al 係金屬間化合（hé）物合（hé）金都一定程度上存在（zài）鑄造組織（zhī）狀態（tài）下工藝塑性（xìng）低的問（wèn）題，其中，對擠壓開（kāi）坯技術依賴性較強的（de）2 類材料分別是阻燃鈦合金和變形TiAl 合金，而擠壓技術的應用（yòng）則為（wéi）這2 類合金棒材的（de）製備提（tí）供了（le）一條重要的工藝途徑，尤（yóu）其是大型擠壓（yā）設備（bèi）的建造，可以解決阻燃鈦合金工業鑄錠開坯的難題。
Ti-V-Cr 係阻燃鈦合金的（de）顯著特點是（shì）鑄造組織狀態下工（gōng）藝塑性非常低，基本不能實（shí）現（xiàn）無約束條件下自由鍛造。2009—2010 年，北京航空材（cái）料研究院與北方（fāng）重工合作（zuò），在360MN 擠壓（yā）機上實現了TB12 和TF550 鈦合金多個（gè）3 t 級鑄錠的包套擠壓開坯。圖2為（wéi）620 mm TB12 鈦（tài）合金鑄錠經包套擠壓開坯後獲得的帶包套的擠（jǐ）壓棒材（ 擠壓比（bǐ）約為4） 。擠壓開坯（pī）不僅解決了阻（zǔ）燃鈦合金（jīn）工業鑄錠拔長變形的難（nán）題，同（tóng）時也提高了阻燃（rán）鈦合金的工藝塑性（xìng）。圖3 為TF550 鈦合金鑄態和擠壓態2 種初始組織（zhī）狀態的熱（rè）加工圖。從圖3 可以看出，無論是鑄態組織還是擠（jǐ）壓態組（zǔ）織，熱加工圖中呈現的失穩區域均分布（bù）於高應變速率區域，並且明（míng）顯分（fèn）為2 個部分。結（jié）合顯微組織（zhī）和碳化物形態分析，可以判定1 050 ℃以上的變形失穩主要緣於碳化物溶解帶來的（de）脆性，而1 050 ℃以下的變形失穩主要緣於局部塑性流動引起的劇烈（liè）剪切變形所（suǒ）導致的開裂。與（yǔ）鑄態組（zǔ）織相比，擠壓（yā）態組（zǔ）織的局部塑性流動（dòng）失穩區域明顯縮小，關鍵熱加工區域窗口擴大（dà），有利於擠壓棒材的進一步鍛造加工。實際鍛（duàn）造中也發現經過擠壓開坯後，棒（bàng）材的工藝塑性明顯改（gǎi）善，不用包套即可直接在快鍛機上完成鐓粗和拔長變（biàn）形。
圖2 TB12 阻燃鈦合（hé）金擠壓棒材照片
Fig. 2 Photo of extruded TB12 fireproof titanium alloy bar
圖3 TF550 阻燃鈦合金的熱加工圖( ε = 0. 4)
Fig. 3 Processing maps of TF550 fireproof titanium alloy
( ε = 0. 4) : ( a) as-cast; ( b) as-extruded
變形TiAl 合金800 ℃拉伸強度可達600 MPa 以上，比強度（dù）顯著高於鎳（niè）基高溫合金。作為壓氣機葉片應用能夠極大地降低盤和軸的負荷，這對發動機設計有極大的吸（xī）引力。然而，鍛造TiAl 合金的研（yán）究一直受困於材料自身非常低的工藝塑性，技術難度大，研究進（jìn）展緩慢。北京航空材料研（yán）究院采用包套擠壓工藝和複合隔（gé）熱技術，實現了（le）220 mm TiAl 合金鑄（zhù）錠的開坯，以及矩形截麵和圓（yuán）形（xíng）截麵棒材（cái）的二次擠壓。同時，嚐試（shì）開展了TiAl 合金單次大擠壓比棒材製備工藝的研究，製備出60 mm × 2 500 mmTiAl 合金擠壓棒材，擠壓比達到10 以（yǐ）上，擠壓棒材的組織得到充分細化，如圖4 所（suǒ）示。
公司在國內知名專家教授的引領帶動下，組建了一支國內******的（de）超（chāo）精密技術研發團隊，研發（fā）團（tuán）隊在超精密機床的單元技術（shù）、切削機理和工（gōng）藝、成套技（jì）術及應（yīng）用工藝方麵具備豐富（fù）的（de）技術經驗和實踐積累。可為北京精密零件加工，北京鋁合金異型件加工製造相關產業提供優質的（de）技術服務。
圖4 TiAl 合金鑄錠和擠壓棒材的顯微組織
Fig. 4 Microstructures of TiAl alloy ingot and extruded bar: ( a) as-cast; ( b) as-extruded
1. 3 整體（tǐ）葉盤鍛件研製與組織性能控製。輕量化、整（zhěng）體化是航空發動機部件的重要發展方向，******航空發動機轉動部件普遍采（cǎi）用（yòng）了整體葉盤結構。TC4、TC17、Ti6242 和600 ℃ 高溫鈦合金的整體葉盤研製與（yǔ）應（yīng）用研究均取得了快速發展。高溫鈦合金（jīn）整體葉盤鍛（duàn）件大多采用熱（rè）模鍛或者近等溫模鍛成形，由於鍛件的對稱性比較（jiào）好，若單純從鍛件成形角度考慮，完整充型難度不大，但是考慮到整體（tǐ）葉盤服役（yì）條件下對（duì）不同部（bù）位溫（wēn）度和載（zǎi）荷要求的差異，對於均質整體葉盤，實現關鍵性能的合理匹配是（shì）***主要的技術難點，涉及到鍛（duàn）件微觀組織類型選擇以（yǐ）及組織參數控製。600 ℃ 高溫鈦合金作為一種近α 型鈦合金，室溫拉伸塑性，特別是試樣熱（rè）暴露後的塑性（ 稱為熱穩定性） 與高溫蠕變性能之間的矛盾一直是比較（jiào）突出的問題，單體盤和葉片可以通過采用不同的組織類型分別控製，例如葉（yè）片采用雙態組織以獲得良好的熱穩定性能和高周疲勞性能；盤采用β 鍛的網（wǎng）籃組織以獲得高的蠕變性能和（hé）損傷容限性能。目前，600 ℃高溫鈦合金主要（yào）采用α + β兩相區近等溫模鍛（duàn）工藝製造整體葉盤鍛件，通過固溶和時效處理控製等軸初生α 相的體積分（fèn）數在10%～ 30%之間（jiān），控製β 轉變組織中（zhōng）次生（shēng）α 相的分布，以及更微觀尺度的α2相、矽化（huà）物相的析出和分布（bù），實現整體葉盤（pán）鍛（duàn）件熱穩（wěn）定性和（hé）蠕變性能的良好匹配（pèi）。圖5 為（wéi）TA29 鈦合金660 mm 整體（tǐ）葉盤及徑向截麵的低倍組織。從圖5 可見，低倍組織為均勻模糊晶形態，是α + β 兩相（xiàng）區鍛造均勻變形的典型形貌。
圖5 TA29 鈦合金整體葉盤鍛件徑向低倍組織和顯微（wēi）組織
Fig. 5 Ｒadial section macrostructure( b) and microstructures( a，c) of TA29 titanium alloy blisk die forging
鈦（tài）合金盤和葉片一體化製造在組織性能控（kòng）製上做了一種（zhǒng）工藝上的妥協，為了能夠（gòu）充分發揮高溫鈦合金各種微（wēi）觀組織（zhī）形態（tài）或合金***優勢的性能，近些年嚐試開展了雙合金整（zhěng）體（tǐ）葉盤以及雙性能整體葉盤的研製工作，主要（yào）包括： ①線性摩（mó）擦焊工藝，理論上可以實現雙合金或是（shì）同一合金雙組織（zhī）整體（tǐ）葉盤的連接，國內外的研究工作主要集中於（yú）線性摩擦焊工藝和接頭組織性能的研究； ②真空電（diàn）子束焊接+ 近等（děng）溫鍛造+ 熱處理強化界麵的複合工藝，西（xī）北工業大學采用這種工藝開展了Ti3Al /TC4、Ti3Al /TC11、Ti2AlNb /TC11、Ti2AlNb /Ti60雙合金盤研製的基（jī）礎研究和組織性（xìng）能評估； ③分區控溫鍛造和分（fèn）區控溫熱處理工藝，理論上能夠將整體葉盤鍛件中葉片與盤體控製（zhì）為不同的組織類型，以更好地滿足整體葉盤不同部位實際（jì）服役條件的要求。圖6為TA29 鈦合金650 mm 整體葉盤鍛件經分區控溫（wēn）熱處理後（hòu）的（de）徑向（xiàng）截（jié）麵低倍組（zǔ）織及典型區域的顯微組織（zhī）。
圖6 TA29 鈦合金雙性能整體葉盤鍛（duàn）件徑向截麵
低倍組織和顯微組（zǔ）織
Fig. 6 Ｒadial section macrostructure( a) and microstructures( b ～
f) of TA29 titanium alloy dual-property blisk die forging
從圖6 可見，整體（tǐ）葉盤試驗件盤體為β 熱處理組織，葉片部位為α + β 兩相區熱處理組織。此外，通過工藝控製，也可將整體葉盤的葉片（piàn）和盤體分別製備成不同初（chū）生α 相含量的雙態組織。
1. 4 整環（huán）和半環鍛件研製。以機匣、內環、安裝邊等（děng）為代表的環形件結構也是航（háng）空發動機中比較重（chóng）要的結構形（xíng）式，環鍛件通常采用軋製工（gōng）藝製造，主要工序為棒材坯料（liào）鐓粗、衝孔、擴孔和***終的（de）軋製成形。通常，坯料衝孔後得到的環坯進一步擴孔和***終的軋製成形都是在擴孔機上完成的。高溫鈦合金以及Ti3Al、Ti2AlNb 合金環鍛件製備都能夠采用這種工藝路線，在（zài）環鍛件製備的4 個工序過（guò）程中，坯料的加熱溫度、擴孔和***終（zhōng）軋（zhá）製成形的（de）變形量控製決定了環鍛件的組織類型，通過固（gù）溶、時效處理可以進一（yī）步調控環鍛件的微觀組織，獲（huò）得（dé）所需的力學性能。圖7 和表2 分（fèn）別為TD3 鈦合金靜子內（nèi）環鍛件及其力學性能。可見（jiàn），TD3 鈦（tài）合金靜子內環鍛件的室溫和650 ℃力學性（xìng）能均比較好。
圖7 TD3 鈦合金（jīn）靜子內環鍛件照片
Fig. 7 Photo of TD3 titanium alloy stator ring forgings
相近（jìn）變形條件下，TB12 和TF550 阻燃鈦（tài）合金（jīn）的變形抗力顯著高於普通鈦合金，甚至也高於（yú）Ti-Al 係金屬間化合物（wù）合金，如表3 所示（shì）。可見，阻燃鈦合（hé）金環鍛件（jiàn）製備難度非常大（dà）。在成形外徑為730 mm、高度為（wéi）300 mm 的TB12 鈦（tài）合金大型機匣環鍛件時，遇到（dào）的***大問題就是擴孔機噸位不足，坯料衝孔後得到的（de）環坯徑（jìng）向截麵厚度（dù）仍較大（dà），不能在擴孔機上直接進行擴孔，隻能采用變（biàn）形條件比較差的馬架擴孔工藝將環坯的徑向截（jié）麵尺寸******行減薄，然（rán）後再（zài）在擴孔（kǒng）機（jī）上完成環鍛件的軋製成形，圖8a 為TB12鈦合金軋（zhá）製成形的機匣環（huán）鍛（duàn）件。
TB12 鈦合金環鍛件製備中，馬架擴孔的變形火（huǒ）次、各火次的變形量分（fèn）配（pèi）、坯料（liào）的加熱溫度、後續（xù）在擴孔機上成形軋製的變形量分配都（dōu）是非常關鍵的工藝（yì）參數。TF550 鈦合金的（de）變形抗力更大，工藝（yì）塑性比TB12 鈦合金略差，馬架擴孔和軋環成形難度更大，製備機匣（xiá）鍛件則采用了熱模鍛工藝，圖8b 為用TF550 鈦（tài）合金50 mm 厚板經熱模鍛製成的半環機匣鍛件。表（biǎo）4 為TB12 鈦（tài）合金環鍛件及TF550 鈦（tài）合金半（bàn）環模鍛件的力學性（xìng）能。
從（cóng）表4 可見，TF550 鈦合金鍛件（jiàn）的高溫持久和蠕變性（xìng）能顯著優於（yú）TB12 鈦合金。
圖8 阻燃鈦合金機匣鍛件照片
Fig. 8 Photos of fireproof titanium alloy compressor case forgings:
( a) TB12 titanium alloy; ( b) TF550 titanium alloy
1. 5 典型零件加工技術（shù）。由於高溫鈦合金具有（yǒu）導熱差、硬度高、粘刀（dāo）等特性，造（zào）成了這種材料車削（xuē）、銑削和鑽削加工的難度比鋼要大很多，整體葉盤、機匣等零件的結構複雜性與材料（liào）特性的耦合結（jié）果更增加了零件加工的難度。通過技術攻關，在阻燃鈦合金機匣、600 ℃ 高溫鈦合金整體葉盤、Ti3Al 合金靜子內環及TiAl 合金葉片等零件的加工技術方麵取得了重（chóng）要進展（zhǎn）。
圖9 TB12 阻燃鈦合金機匣零件照片
Fig. 9 Photo of TB12 fireproof titanium alloy compressor case
以TB12 阻燃鈦合金（jīn）機匣零件（ 圖9） 為例，該零（líng）件屬於薄壁類（lèi）環形件，機匣外型麵（miàn）有帶孔的圓柱凸台，為異（yì）形結構，在（zài）粗車和粗銑時（shí）需（xū）要（yào）盡量多（duō）去餘量，提高加工效率，同時還必須保證零件足夠的剛性； TB12鈦合金的機械加工性（xìng）能較差，切削和銑削加（jiā）工表麵硬化現象比較嚴重，需要大的切削加工力，大切削力加工與剛性保（bǎo）證（zhèng）需（xū）求也是一對（duì）矛盾，在（zài）製定機匣零件加工工藝時這些方麵都是重點考慮的。
2 未來需（xū）要重點關注的幾個問題
2. 1 含W 元素（sù）的高溫鈦合金鑄錠製備。從合金化的角度，應重（chóng）視（shì）高熔點（diǎn）元素的加入方式和中間（jiān）合金的質量。新型（xíng）高溫鈦合金及Ti-Al 係金屬間化合物合金的合金化程度較（jiào）高，且含有Nb、Ta、W 等高熔點元素，高熔點夾雜是需要嚴格控製的冶金缺陷，尤其（qí）對於熔點（diǎn）超過3 400 ℃的W 元素，更應引起重（chóng）視。目前國內針對航空（kōng）發動機長期（qī）使用正在開展研究的含W 高溫鈦合金主要有TC25G 和Ti65 鈦（tài）合金，同時針對航天（tiān）產品高溫短時應用的含W 鈦合金一些專利中也有所報道，解（jiě）決好W 元素（sù）的添（tiān）加（jiā）問（wèn）題，對於進一步提升高溫鈦合金的熱強性能，突破600 ℃熱障溫（wēn）度具有重要意義。
2. 2 高溫鈦合金鑄錠的純淨化製備製備。高純淨鈦合金（jīn）鑄錠（dìng）也是重要的發展方向。應重視高（gāo）溫鈦合金中Fe、O 等雜質元素含量（liàng）的控製問題，尤其針對整體葉盤、離心葉（yè）輪等（děng）轉（zhuǎn）動部（bù）件（jiàn）應用的高溫（wēn）鈦合金材料應嚴格控製Fe 元素含量（liàng）。
2. 3 大規格棒材組織的（de）精細化控製（zhì）。新型高溫鈦合金典型件製備（bèi）用棒材的技術要求（qiú）與鍛件的技術要求基本相當，以保證大（dà）規（guī）格棒材可以直接用於鍛件製（zhì）坯，而（ér）不需要進一步改鍛。目前對鈦合（hé）金棒材的組織控製主要是對組織（zhī）類型提出要求，沒（méi）有細致到對宏觀（guān）和微觀織構的控製，往往大規格（gé）棒材中α 晶團的明顯取向會遺傳到（dào）鍛件中。近α 型高溫鈦合金（jīn）的保載疲勞敏感性與微織構（gòu）有較強的（de）關聯，因此對於整體葉盤鍛件用高溫鈦合金（jīn）大規格棒材在製備工藝控製上應體現出（chū）對宏觀和微觀織構的控製措施。
2. 4 大規格棒材（cái）擠壓。隨著我國大型擠壓設備配套工裝的完善和應用技（jì）術的提升，阻燃鈦合金工業鑄錠包套擠壓開坯工藝仍有優（yōu）化的空間。前期研（yán）究工作中，為配合大規格擠壓筒所采用（yòng）的厚壁包套結構可以優化成薄壁包套結構，也可嚐試無包套（tào）擠壓開坯技術，進（jìn）一步提高擠（jǐ）壓開坯的工（gōng）藝可控性，提高擠壓棒材質量並降低擠壓成本（běn）。
2. 5 低（dī）殘餘應力的大（dà）型鍛件（jiàn）製備技術。鍛件殘餘應力（lì）水平低，對（duì）保證大型複雜（zá）零件（jiàn）完整性加工和變形控（kòng）製非常有意義，對轉動件的長壽命（mìng）服役也很關鍵。在高溫鈦合金及Ti-Al 係金（jīn）屬間化（huà）合物合金大（dà）型鍛件製備技術研（yán）究中，重點開展了微觀組（zǔ）織與力學性能的關係以及工藝控製研究，而（ér）對鍛件的低殘餘應力製坯和成形技術也需要給予（yǔ）充分重視（shì），逐步建立和完善鍛件殘餘（yú）應力監控手段和技術。
2. 6 雙（shuāng）性能和雙合金整體葉盤的過渡區控製。采用分區控溫熱處理或分區控溫（wēn）鍛造製（zhì）備雙（shuāng）性能整體葉盤在工藝（yì）上是能夠實現的（de），但具體到雙性能整體葉盤鍛件綜合性（xìng）能的控製還有很多細節需要關注，例如2 種組織類型（xíng）的選擇（zé），過渡區設計在哪個部位，過渡區部位的******按需控製，過（guò）渡區組織對（duì）性能的影響（xiǎng）等。雙合金整體葉盤製造過程同樣也麵臨上述問題。
2. 7 Ti-Al 係金屬間化合物合金鍛件強韌化。Ti-Al 係金屬間化合物（wù）合金複雜的相變過程為鍛件組織性能調控提供了空間，需加強Ti3Al、Ti2AlNb合金（jīn）大（dà）型結構件（jiàn）強韌化熱機械（xiè）處理技術研究。
3 結語
近十年（nián）來，******高溫鈦合金和Ti-Al 係金屬間化合物合金材料與製備技術得到快速發展。突（tū）破了（le）高合金化600 ℃高溫鈦合金、Ti-V-Cr 係阻燃鈦合金和Ti3Al 合金等3 t 級工業鑄錠的均勻化製備（bèi），阻燃鈦合金3 t 級鑄錠包套擠壓（yā）開（kāi）坯，TiAl 合（hé）金擠壓棒材製備，600 ℃高溫鈦合金整體葉盤、阻燃鈦合金（jīn）機匣的鍛件製備（bèi）及其零件（jiàn）加工等製造技術。這些關鍵技術的突（tū）破，標誌著我國航空發動機用高溫鈦合金及Ti-Al 係金屬間化（huà）合物合金（jīn）等關鍵材料已經基本完成由實（shí）驗室研究階段（duàn）向工（gōng）程化應用研究階段的跨越（yuè）。
未來針對航空發動機典型應用，需要進一步（bù）大力開展（zhǎn）製造技術的創新優化研（yán）究和工藝穩定性控製技術研究，提升我（wǒ）國新型高（gāo）溫鈦合金及Ti-Al 係金（jīn）屬間化合物合金（jīn）的應用技術水平，滿足和推動高性能航空發（fā）動機技術發（fā）展。
中國腐蝕與防護（hù）網是******級的腐蝕（shí）與防護專業網站，由******材料環境腐蝕平台主（zhǔ）辦，向（xiàng）用戶提供公益性的專業數據，定製化的技（jì）術服務（wù），知識化的科普資源，以及全方位的行（háng）業資訊。
ID：ecorr-ecorr
長按上方二維碼識別關注
北（běi）京豐盈環蝕技（jì）術有限（xiàn）公司
北京豐盈環蝕技術有（yǒu）限公司擁有豐富的腐蝕（shí）與防護技術經驗，融入當今******的科（kē）技知識，致力於推進中國（guó）腐蝕與防護事（shì）業的發展。公司（sī）主營業務包括宣揚防腐理念、開發材料腐蝕數據、舉辦學術交流（liú）會議、研發******設備（bèi）、為提供企業技術谘詢服務、為企業提供廣（guǎng）告服務等。
中（zhōng）國腐（fǔ）蝕（shí）與防護網在線商務合作請聯係：
張女士 010-62345564或15330010399（微（wēi）信同號）
王女（nǚ）士 010-62313558-806或13693251529（微（wēi）信同號）
客服