Ti6246鈦合金（Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo）是美國(guó)Timet公司在20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)出的一種高M(jìn)o含量的高溫鈦合金，使用溫度在420℃左右。該合金在固溶時(shí)效或雙重退火后的低周疲勞強(qiáng)度明顯高于相應(yīng)的Ti6Al4V鈦合金，同時(shí)具有較高的高溫蠕變強(qiáng)度和瞬時(shí)強(qiáng)度，可制造中、高功率壓氣機(jī)盤件和葉片。由于Ti6246鈦合金中含有6%的強(qiáng)β穩(wěn)定化元素Mo，使得合金的力學(xué)性能與熱處理制度非常敏感，但Ti6246合金熱處理方面的研究報(bào)道較少，尤其是國(guó)內(nèi)公開(kāi)文獻(xiàn)報(bào)道更少。因此，研究不同固溶時(shí)效熱處理制度對(duì)合金顯微組織和力學(xué)性能的影響顯得異常重要?？蒲腥藛T通過(guò)研究Φ200mm棒材在不同熱處理制度下的顯微組織和力學(xué)性能的變化規(guī)律，為該合金的工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)材料為經(jīng)3次真空自耗電弧爐熔煉制備的Ti6246鈦合金鑄錠，其化學(xué)成份符合標(biāo)準(zhǔn)AMS4981和GB/T3620.1-2007《鈦及鈦合金牌號(hào)和化學(xué)成分》的要求。用金相法測(cè)得該鑄錠的（α+β）/β相變點(diǎn)為955～960℃。鑄錠經(jīng)開(kāi)坯鍛造，最終鍛造成Φ200mm棒材，棒材的鍛態(tài)（R態(tài)）組織為典型的等軸組織。從棒材本體上切取試樣毛坯，對(duì)其進(jìn)行固溶時(shí)效處理，固溶溫度為860、880、900、915、925和935℃，保溫2h，空冷。時(shí)效溫度為593℃，保溫8h，空冷。然后按照ASTM E 8/E8M測(cè)試室溫拉伸性能，按照ASTM E21測(cè)試427℃高溫拉伸性能，按照ASTM E139測(cè)試蠕變性能（427℃×655MPa×35h，測(cè)試此條件下的殘余變形量，標(biāo)準(zhǔn)要求≤0.2%），并利用LEICA MEF4A倒立金相顯微鏡和SUPRATM55型掃描電子顯微鏡進(jìn)行顯微組織觀察和分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：
?。?）固溶溫度在860～900℃時(shí)，顯微組織為典型的等軸組織，當(dāng)固溶溫度高于915℃時(shí)，初生α相含量明顯下降，顯微組織呈雙態(tài)組織。固溶溫度的變化對(duì)初生α相的尺寸幾乎沒(méi)有影響。次生α相的含量隨著固溶溫度的提高顯著增加，其尺寸明顯增長(zhǎng)變寬。
?。?）經(jīng)860～900℃固溶處理，合金的室溫和高溫拉伸強(qiáng)度均變化不大。當(dāng)固溶溫度高于915℃時(shí)，室溫和高溫拉伸強(qiáng)度均不斷降低，塑性反之，且高溫塑性的提高幅度明顯大于室溫塑性。隨著固溶溫度的升高，蠕變性能逐漸提高。