TA6（Ti-5Al）鈦合金是一種全α型鈦合金，因具有良好的焊接性、耐蝕性，在退火狀態(tài)下具有中等強(qiáng)度和足夠好的塑性，板材可進(jìn)行冷沖壓，適用于在400℃以下和存在浸蝕介質(zhì)的環(huán)境下工作，大多用于航空部門的高溫結(jié)構(gòu)部件及導(dǎo)彈彈頭蒙皮、常規(guī)武器裝備的結(jié)構(gòu)件等。隨著我國(guó)航空用鈦需求量的增長(zhǎng)，該合金耐磨板的用量也將會(huì)增加。但由于TA6合金耐磨板的加工塑性差，加工溫度窗口較窄，且對(duì)加工溫度特別敏感，因此加工時(shí)易出現(xiàn)裂紋或嚴(yán)重的波浪，加工難度大，目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)廠家可以生產(chǎn)TA6合金耐磨板，且未對(duì)其組織和性能公開報(bào)道?？蒲腥藛T以特定軋制工藝下得到的TA6合金耐磨板為研究對(duì)象，分析退火溫度對(duì)其組織和性能的影響，以期為TA6合金耐磨板的熱處理和進(jìn)一步工業(yè)應(yīng)用提供參考。
試驗(yàn)TA6鈦合金原料采用1級(jí)海綿鈦、一定比例的鋁豆和鐵釘，經(jīng)真空自耗電弧爐3次熔煉制備成直徑Φ640mm、單重3t的鑄錠。鑄錠經(jīng)2500t快鍛機(jī)鍛造成200mm×1050mm×1200mm板坯。板坯熱軋開坯采用2800mm四輥可逆軋機(jī)，軋制厚度3.5～4.0mm，經(jīng)中間退火和表面處理后，在1780mm六輥可逆冷軋機(jī)上軋制成3.0mm厚的冷軋板材。將冷軋態(tài)耐磨板置于真空熱處理爐中進(jìn)行退火處理，分別加熱至650、700、720、750、780、800、830℃，保溫60min后出爐空冷。在退火后的板材上取樣，在MST電子拉伸機(jī)上進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，在板材冷彎?rùn)C(jī)上測(cè)試最大彎曲角，在金相顯微鏡下觀察組織并進(jìn)行評(píng)級(jí)。試驗(yàn)結(jié)果如下：
（1）TA6合金耐磨板在650℃以下退火時(shí)，材料處于回復(fù)階段，組織和力學(xué)性能變化不大，彎曲性能最差；700℃退火時(shí)，材料已開始發(fā)生再結(jié)晶，強(qiáng)度明顯下降，伸長(zhǎng)率和彎曲角大幅增加；720～800℃退火時(shí)，材料已發(fā)生完全再結(jié)晶，板材的力學(xué)性能也基本穩(wěn)定，彎曲角在780～800℃最大，達(dá)到80°；830℃退火時(shí)，材料的再結(jié)晶晶粒已粗大，力學(xué)性能和彎曲性能快速下降。
（2）在750～800℃范圍內(nèi)，TA6合金耐磨板為均勻的完全再結(jié)晶組織，力學(xué)性能與彎曲性能匹配最好，此溫度范圍為TA6合金耐磨板合理的退火溫度范圍。