一、 概述
TC11鈦合金的名義成分為Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si，是一種α-β型鈦合金耐熱鈦合金，鋁當量為3.5，鉬當量為7.3。該合金還具有良好的熱加工工藝性(包括常規(guī)工藝性能和超塑性)，可以進行焊接和各種方式的機加工。該合金的β熱處理及等溫鍛已獲得迅速的發(fā)展。
該合金對熱鹽應力腐蝕也存在著一定的敏感性。
該合金主要用于制造航空發(fā)動機的壓氣機盤、葉片、鼓筒等零件，也可用于制造飛機結構件。通過α-β區(qū)的熱變形和熱處理，該合金的最高長期工作溫度為500℃。生產的半成品有棒材、鍛件和模鍛件等。
TC11鈦合金是我囯空應用較廣的高溫鈦合金，最高使用溫度500℃，主要應用在航空發(fā)動機壓氣機的零部件，如葉片、盤件、鼓筒和軸類等。也可以制成異形鑄件，制件的使用工作條件為，在退火狀態(tài)可用于500℃以下500小時和550℃以下100小時以及450℃以下1000小時，在強化處理狀態(tài)可用于500℃以下100小時工作的零件和在700℃以下一次性工作的零件。
相近牌號 有 BT9 (俄羅斯)。
二、化學成分
GB/T 3620.1-2007《鈦及鈦合號和化學成分》所規(guī)定的TC11鈦合金的化學成分質量分數/%
| 主要成分 | 雜質，不大于 | ||||||||||
| Al | Mo | Zr | Si | Ti | Fe | C | H | O | 其他元素 | ||
| 單一 | 總和 | ||||||||||
| 5.8～7.0 | 2.8～3.8 | 0.8～2.0 | 0.20～0.35 | 余量 | 0.25 | 0.08 | 0.05 | 0.012 | 0.15 | 0.10 | 0.40 |
三、合金性能
密度4.48g/cm3，室溫彈性模量123GPa，泊松比0.33，相變點1000±20℃，硬度HB331-343℃。
TC11鈦合金技術標準規(guī)定的性能
| 技術標準 | 品種 | 狀態(tài) | 規(guī)格 mm | 取樣 方向 | 室溫性能 | 高溫性能 | |||||||||
| Rm Mpa | Rp0.2 MPa | A % | Z % | ak J/cm2 | 500℃ | ||||||||||
| Rm Mpa | Rp0.2 MPa | A % | Z % | σ35h Mpa | σ100h Mpa | ||||||||||
| 不小于 | |||||||||||||||
| GB/T2965- 2007 | 棒材 | M | a | L | 1030 | 900 | 10 | 30 | - | 685 | - | - | - | 640 | - |
| GJB2218A- 2008 | 棒材 | M | 12～100 ＞100～150 | L | 1030 1030 | 910 910 | 9 8 | 30 23 | - | 685 - | - | - | - | 640 - | - |
| 鍛坯 | M | 38～110 | L | 1030 | 910 | 8 | 23 | - | - | - | - | - | - | - | |
| GJB 2220- 1994 | 餅環(huán)坯 | M | 38～110 m≤60kg | C | 1060～1230 | 910 | 8 | 23 | 295b | - | - | - | - | - | - |
| GJB2744A- 2007 | 鍛件 | M | ≤100 | L C | 1030 1030 | 910 885 | 9 8 | 25 23 | 29.5 29.5 | 685 | - | 12 | 40 | 640 | 590 |
| GJB 494A- 2008 | 棒材 | M | ≤70 | L | 1030～1230 | 930 | 9 | 30 | 24 | 685 | - | 12 | 45 | 640 | - |
| HB 7238- 1995 | 鍛件 | M | m≤60kg | C | 1030～1225 | 885 | 8 | 23 | 295b | - | - | - | - | - | - |
| HB 5263- 1995 | 盤模 鍛件 | M | - | C | 1030～1230 | 885 | 8 | 23 | 295b | - | - | - | - | - | - |
| a:橫截面積不大于64.5cm2且矩形棒的截面厚度不大于76mm。 b:單位為J。 | |||||||||||||||
TC11鈦合金棒材的高溫持久性能
| 品種 | d,mm | 狀態(tài) | 取樣方向 | θ,℃ | σ100h, MPa | σ300h, MPa | σ100h,MPa |
| 棒材 | 20 | 雙重退火 | L | 300 350 400 450 500 550 | 912 912 902 834 647 373 | - | - 1285 1275 1177 981 539 |
| 22 | L | 450 500 550 | 856 672 406 | 811 578 310 | - |
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