1、序言

Ti-662鈦合金的(de)名義(yi)成分為Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe，是由Ti-6Al-4V發(fa)展而來的(de)多組元高(gao)強(qiang)鈦合金，因(yin)為其力學(xue)性(xing)(xing)能良好(hao)、耐(nai)熱性(xing)(xing)能優異(yi)，且具有(you)良好(hao)的(de)抗氧(yang)化性(xing)(xing)及耐(nai)蝕性(xing)(xing)，因(yin)此被廣泛應用于(yu)(yu)多個領域(yu)。近年來，隨著石(shi)油天然氣(qi)勘探開發(fa)不斷向深(shen)(shen)井(jing)、超(chao)深(shen)(shen)井(jing)和(he)深(shen)(shen)海發(fa)展，由于(yu)(yu)T i-662鈦合金具有(you)更高(gao)的(de)強(qiang)度水平和(he)更深(shen)(shen)的(de)淬透(tou)性(xing)(xing)，因(yin)此被國外用于(yu)(yu)替代T i-6A l-4V制造石(shi)油鉆(zhan)桿、管材等零部(bu)件[1，2]。

鈦(tai)合金構(gou)件(jian)需要通過鍛造精(jing)確(que)(que)調控組織(zhi)來獲得相應的性能并確(que)(que)保鍛件(jian)整體的組織(zhi)均勻性，采用自由鍛造生(sheng)產鈦(tai)合金細長軸類鍛件(jian)時(shi)，在(zai)確(que)(que)保鍛透性的同(tong)時(shi)，要盡量減少難變形區并避免RTS效應，一般認為，當心部等效應變值＞0.2時(shi)，坯料被(bei)鍛透[3]。

陳飛等[4]研究了不同型砧對圓柱體拔長的影響，結果表明，弧面砧能有效增加工件平均應變，并增大拔長后工件動態再結晶百分數，起到細化晶粒的作用。影響快鍛件應力應變狀態的主要因素有壓下量、砧寬比、砧子形狀、走砧方式、毛坯截面形狀及溫度等[5]。本文研究了不同的鍛造溫度、道次壓下量和走砧方式對Ti-662鈦合金棒材組織性能及超聲雜波水(shui)平的影響。

2、試驗材料與方法

選用0級海綿(mian)鈦和(he)Ti-662專(zhuan)用五(wu)元中間(jian)合金，為保證生產(chan)鑄錠成(cheng)分(fen)的均勻性，采用真空自耗熔煉(lian)(lian)爐進行三次熔煉(lian)(lian)，隨后采用ICP測(ce)試(shi)鑄錠化(hua)學成(cheng)分(fen)，鑄錠化(hua)學成(cheng)分(fen)見表1。鍛造時首先使用45MN快鍛機進行單相區和(he)兩相區多火(huo)次鐓拔變形，確保晶(jing)粒破(po)碎及組織(zhi)(zhi)均勻，坯料顯微組織(zhi)(zhi)如圖1a所示。

由圖(tu)1a可看出，坯料為均勻的雙態組織(zhi)。隨后(hou)使用45MN快(kuai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)機及配套(tao)弧(hu)面(mian)砧(zhen)(zhen)分別采用不同工(gong)藝進行成品(pin)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)，弧(hu)面(mian)砧(zhen)(zhen)結構如圖(tu)1b所示(shi)。最(zui)終(zhong)制(zhi)成φ108mm×2500mm 的細長(chang)(chang)軸。其(qi)工(gong)藝一為：相(xiang)變點下(xia)40℃加(jia)熱，采用弧(hu)面(mian)砧(zhen)(zhen)從(cong)長(chang)(chang)軸中段(duan)開(kai)(kai)始(shi)滿砧(zhen)(zhen)拔(ba)長(chang)(chang)，此時砧(zhen)(zhen)寬比約為2.5，首(shou)段(duan)減(jian)徑完(wan)成后(hou)控制(zhi)砧(zhen)(zhen)寬比0.8～1，從(cong)中間(jian)向A端(duan)(duan)(duan)走砧(zhen)(zhen)，待A端(duan)(duan)(duan)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)完(wan)成后(hou)繼(ji)續鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)B端(duan)(duan)(duan)，每道(dao)次(ci)首(shou)遍壓下(xia)量(liang)15%，每次(ci)翻(fan)轉(zhuan)(zhuan)角度(du)60°，共3道(dao)次(ci)完(wan)成鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)，鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)過程始(shi)終(zhong)維(wei)持較高(gao)的鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)溫度(du)，不回火；工(gong)藝二為：在(zai)相(xiang)變點下(xia)70℃加(jia)熱，采用弧(hu)面(mian)砧(zhen)(zhen)從(cong)長(chang)(chang)軸A端(duan)(duan)(duan)開(kai)(kai)始(shi)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)，始(shi)終(zhong)控制(zhi)砧(zhen)(zhen)寬比0.8～1，每道(dao)次(ci)首(shou)遍壓下(xia)量(liang)10%，每次(ci)翻(fan)轉(zhuan)(zhuan)角度(du)60°，4道(dao)次(ci)完(wan)成，A端(duan)(duan)(duan)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)完(wan)成后(hou)回火補溫，保溫15min后(hou)開(kai)(kai)始(shi)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)B端(duan)(duan)(duan)，B端(duan)(duan)(duan)從(cong)棒(bang)材中段(duan)開(kai)(kai)始(shi)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)(zao)(zao)。

棒材經車光(guang)后采用(yong)MAXI BACUS-MTS-01水(shui)浸超聲波(bo)自(zi)動檢測(ce)系(xi)統對(dui)長(chang)軸(zhou)進(jin)行(xing)掃(sao)查，并(bing)使用(yong)IVEvaluation UT C掃(sao)分析軟件(jian)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)分析，形成C掃(sao)圖，并(bing)在長(chang)軸(zhou)頭尾兩(liang)端(duan)取樣，分別使用(yong)Axiomatic光(guang)學顯微(wei)鏡及INSTRON電子(zi)萬(wan)能試驗機檢測(ce)顯微(wei)組織(zhi)及拉伸性能。

3、結果與討論

3.1 超聲波掃查

圖(tu)(tu)2所示為(wei)長(chang)軸車光(guang)后，按AMS2628標準，使用分(fen)(fen)(fen)區(qu)(qu)(qu)探頭(tou)(tou)和(he)(he)(he)對(dui)比(bi)(bi)(bi)(bi)試塊，分(fen)(fen)(fen)3個區(qu)(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)別(bie)設置0.8mm的(de)(de)(de)FBH檢(jian)測靈敏(min)度(du)(du)，是(shi)(shi)(shi)兩種工(gong)(gong)藝整支棒材的(de)(de)(de)C掃(sao)圖(tu)(tu)和(he)(he)(he)雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)最(zui)高(gao)點的(de)(de)(de)A掃(sao)圖(tu)(tu)。C掃(sao)圖(tu)(tu)的(de)(de)(de)長(chang)度(du)(du)即為(wei)棒材長(chang)度(du)(du)，寬(kuan)度(du)(du)為(wei)棒材旋(xuan)轉一(yi)周(zhou)內圓所有(you)的(de)(de)(de)超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)(bo)信(xin)號，在(zai)(zai)(zai)10in（1in＝25.4mm）探頭(tou)(tou)有(you)效聲束寬(kuan)度(du)(du)的(de)(de)(de)范圍內，棒材每旋(xuan)轉1.2°，記(ji)錄一(yi)次超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)(bo)信(xin)號，旋(xuan)轉一(yi)周(zhou)記(ji)錄300次，探測深(shen)度(du)(du)37～72mm，顏(yan)色(se)由(you)(you)(you)藍到(dao)紅對(dui)應(ying)(ying)(ying)最(zui)大雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)反射信(xin)號由(you)(you)(you)低到(dao)高(gao)。由(you)(you)(you)圖(tu)(tu)2可看(kan)出，工(gong)(gong)藝一(yi)鍛(duan)(duan)造的(de)(de)(de)長(chang)軸整體(ti)雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)較高(gao)，幾乎(hu)一(yi)半(ban)區(qu)(qu)(qu)域雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)超(chao)過56%（－3dB），且雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)高(gao)的(de)(de)(de)區(qu)(qu)(qu)域呈180°對(dui)向分(fen)(fen)(fen)布，尤(you)其棒材中(zhong)段(duan)及B端(duan)最(zui)為(wei)嚴(yan)重，最(zui)大雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)反射點在(zai)(zai)(zai)棒材B端(duan)附近，高(gao)度(du)(du)72.9%，中(zhong)段(duan)雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)高(gao)是(shi)(shi)(shi)因為(wei)弧(hu)面砧(zhen)在(zai)(zai)(zai)高(gao)的(de)(de)(de)砧(zhen)寬(kuan)比(bi)(bi)(bi)(bi)滿砧(zhen)壓(ya)下時(shi)，砧(zhen)寬(kuan)比(bi)(bi)(bi)(bi)過大，在(zai)(zai)(zai)以(yi)15%的(de)(de)(de)道次變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)量(liang)(liang)壓(ya)下后，坯料會向R110mm圓弧(hu)處及上下砧(zhen)間(jian)隙產生較大的(de)(de)(de)寬(kuan)展量(liang)(liang)，翻轉后按同一(yi)尺寸壓(ya)下，壓(ya)下量(liang)(liang)顯(xian)著(zhu)增加(jia)，并且由(you)(you)(you)于(yu)高(gao)的(de)(de)(de)砧(zhen)寬(kuan)比(bi)(bi)(bi)(bi)，會使坯料內部(bu)產生RST效應(ying)(ying)(ying)，造成內部(bu)滑動撕裂[6]，而在(zai)(zai)(zai)此(ci)表現為(wei)沿滑動面的(de)(de)(de)劇(ju)烈溫升(sheng)，造成顯(xian)微組織變(bian)(bian)化(hua)。而隨著(zhu)鍛(duan)(duan)造由(you)(you)(you)中(zhong)段(duan)向端(duan)頭(tou)(tou)進行，砧(zhen)寬(kuan)比(bi)(bi)(bi)(bi)恢復正常(chang)，雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)略有(you)降低，但(dan)到(dao)兩端(duan)頭(tou)(tou)雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)又(you)再度(du)(du)升(sheng)高(gao)，這(zhe)是(shi)(shi)(shi)因為(wei)鍛(duan)(duan)造走砧(zhen)快到(dao)達端(duan)頭(tou)(tou)區(qu)(qu)(qu)域時(shi)，失去了剛(gang)(gang)(gang)端(duan)的(de)(de)(de)約束。理論(lun)與(yu)試驗表明(ming)，在(zai)(zai)(zai)鍛(duan)(duan)造變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)過程中(zhong)，由(you)(you)(you)于(yu)摩擦(ca)和(he)(he)(he)溫度(du)(du)梯度(du)(du)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，在(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)具和(he)(he)(he)鍛(duan)(duan)坯接觸區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)附近總(zong)是(shi)(shi)(shi)或(huo)大或(huo)小(xiao)地存(cun)在(zai)(zai)(zai)一(yi)個難變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)，其大小(xiao)與(yu)形(xing)(xing)(xing)狀對(dui)鍛(duan)(duan)件內部(bu)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)分(fen)(fen)(fen)布和(he)(he)(he)應(ying)(ying)(ying)力(li)狀態(tai)有(you)重要(yao)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。從(cong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)角(jiao)(jiao)度(du)(du)分(fen)(fen)(fen)析，當鍛(duan)(duan)坯與(yu)砧(zhen)子接觸區(qu)(qu)(qu)域存(cun)在(zai)(zai)(zai)難變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)時(shi)，則心部(bu)區(qu)(qu)(qu)域變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)量(liang)(liang)必然(ran)大；從(cong)應(ying)(ying)(ying)力(li)角(jiao)(jiao)度(du)(du)分(fen)(fen)(fen)析，由(you)(you)(you)于(yu)拔長(chang)時(shi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)剛(gang)(gang)(gang)端(duan)約束，當心部(bu)金(jin)屬流動速度(du)(du)大時(shi)，為(wei)保持變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)連續性，上下難變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)必然(ran)通過剛(gang)(gang)(gang)端(duan)阻(zu)礙軸線附近的(de)(de)(de)金(jin)屬流動，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)心部(bu)造成較大的(de)(de)(de)軸向壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)[7]。而失去剛(gang)(gang)(gang)端(duan)約束，軸向壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)變(bian)(bian)為(wei)拉應(ying)(ying)(ying)力(li)，引起不均(jun)勻(yun)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)鍛(duan)(duan)透程度(du)(du)減弱，造成了超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)(bo)檢(jian)測時(shi)雜(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)(bo)升(sheng)高(gao)。

工(gong)藝二降低了鍛造(zao)溫度，調整(zheng)(zheng)了壓(ya)下(xia)量和走(zou)(zou)砧方式，但(dan)由(you)(you)于鍛造(zao)溫度低，道(dao)次多，控制了鍛造(zao)溫升(sheng)，因(yin)此需回(hui)火補溫。從(cong)超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)檢測結果來(lai)看，整(zheng)(zheng)體(ti)雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)均(jun)勻性及最(zui)高(gao)(gao)雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)均(jun)好于工(gong)藝一，距A端1000mm處有(you)若(ruo)干個(ge)雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)的(de)(de)區(qu)域，且前半(ban)(ban)段(duan)雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)于后(hou)半(ban)(ban)段(duan)，這是由(you)(you)于鍛造(zao)首先(xian)從(cong)A端開(kai)始，走(zou)(zou)砧1000mm左(zuo)右(you)后(hou)逐漸減少(shao)壓(ya)下(xia)量，隨后(hou)又從(cong)A端開(kai)始進行第二道(dao)次鍛造(zao)，直至4道(dao)次鍛造(zao)結束后(hou)回(hui)火，此時(shi)距A端1000mm 處區(qu)域形成(cheng)臺(tai)(tai)階(jie)。由(you)(you)于軸(zhou)向走(zou)(zou)砧長(chang)度較(jiao)短，鍛造(zao)溫升(sheng)大于溫降，造(zao)成(cheng)顯微組織的(de)(de)變化(hua)使雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)偏(pian)高(gao)(gao)，回(hui)火后(hou)由(you)(you)臺(tai)(tai)階(jie)區(qu)域開(kai)始向B端鍛造(zao)，過(guo)渡臺(tai)(tai)階(jie)區(qu)域為整(zheng)(zheng)支棒(bang)材雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)為最(zui)高(gao)(gao)區(qu)域，最(zui)大雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)反射(she)高(gao)(gao)度54.6%，這是因(yin)為過(guo)渡臺(tai)(tai)階(jie)區(qu)域不均(jun)勻變形更為嚴重(zhong)。后(hou)半(ban)(ban)段(duan)由(you)(you)于走(zou)(zou)砧長(chang)度長(chang)，每(mei)道(dao)次壓(ya)下(xia)后(hou)降溫時(shi)間長(chang)，溫升(sheng)與溫降大致相等(deng)，因(yin)此雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)較(jiao)低，但(dan)180°對向也有(you)雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)偏(pian)高(gao)(gao)的(de)(de)區(qu)域，說(shuo)明(ming)圓弧(hu)砧每(mei)道(dao)次按(an)同一尺寸(cun)壓(ya)下(xia)時(shi)翻轉(zhuan)造(zao)成(cheng)壓(ya)下(xia)量過(guo)大的(de)(de)問題依舊存在。但(dan)從(cong)整(zheng)(zheng)體(ti)來(lai)看，經過(guo)優化(hua)的(de)(de)工(gong)藝較(jiao)原工(gong)藝超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)檢測水平有(you)明(ming)顯提升(sheng)，雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)整(zheng)(zheng)體(ti)均(jun)勻，整(zheng)(zheng)支棒(bang)材最(zui)高(gao)(gao)雜(za)(za)(za)(za)波(bo)(bo)(bo)＜－3dB，符合AMS2631AA級(ji)要求。

3.2 顯微組織

鈦(tai)合金(jin)的(de)顯(xian)微組織(zhi)對超(chao)(chao)聲波(bo)檢(jian)測的(de)結果有重要影(ying)響(xiang)。馬(ma)小懷等[8]研(yan)究(jiu)結果顯(xian)示(shi)，片層狀組織(zhi)超(chao)(chao)聲波(bo)檢(jian)測雜波(bo)水平最(zui)高(gao)，網(wang)狀組織(zhi)次之(zhi)，等軸(zhou)組織(zhi)最(zui)低。而鈦(tai)合金(jin)鍛(duan)造時終(zhong)鍛(duan)溫度(du)對鈦(tai)合金(jin)的(de)顯(xian)微組織(zhi)有重要影(ying)響(xiang)，對兩種工藝(yi)生(sheng)產(chan)棒(bang)材(cai)兩端(duan)切(qie)頭(tou)取樣，觀察棒(bang)材(cai)心部(bu)的(de)顯(xian)微組織(zhi)，如圖(tu)3所示(shi)。由圖(tu)3可看出，工藝(yi)一生(sheng)產(chan)棒(bang)材(cai)兩端(duan)顯(xian)微組織(zhi)差異較大，A端(duan)是后鍛(duan)的(de)一端(duan)，為雙態組織(zhi)，初生(sheng)α相含量較低，說(shuo)明(ming)(ming)終(zhong)鍛(duan)溫度(du)在(zai)兩相區上(shang)部(bu)，B端(duan)是先鍛(duan)的(de)一端(duan)，存在(zai)少量極(ji)細小的(de)等軸(zhou)α相和大量被拉長呈條(tiao)狀的(de)α相，條(tiao)狀α相含量高(gao)、長度(du)短、方向(xiang)變(bian)(bian)(bian)化多(duo)，此(ci)(ci)外(wai)還存在(zai)β轉(zhuan)，β轉(zhuan)中(zhong)次生(sheng)α相較為細小，故該組織(zhi)類似于網(wang)籃(lan)組織(zhi)。網(wang)籃(lan)組織(zhi)一般由接近相變(bian)(bian)(bian)點(dian)近β鍛(duan)造形成，說(shuo)明(ming)(ming)此(ci)(ci)端(duan)鍛(duan)造過(guo)程中(zhong)心部(bu)溫升劇烈，接近相變(bian)(bian)(bian)點(dian)或在(zai)相變(bian)(bian)(bian)點(dian)附近。

工(gong)藝二(er)生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)棒材(cai)兩(liang)端(duan)(duan)(duan)顯微組織(zhi)也為(wei)雙態組織(zhi)，初(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)近，初(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)工(gong)藝一(yi)A端(duan)(duan)(duan)有明顯增加，但(dan)兩(liang)端(duan)(duan)(duan)初(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)差異明顯，A端(duan)(duan)(duan)尺(chi)寸(cun)大、數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)少，B端(duan)(duan)(duan)細小但(dan)數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)多(duo)，這是由于A端(duan)(duan)(duan)作(zuo)為(wei)先鍛(duan)(duan)造的(de)(de)(de)區域，走砧(zhen)長(chang)度(du)(du)短，鍛(duan)(duan)造時(shi)該(gai)段存在溫(wen)升，心(xin)部(bu)終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)高(gao)于加熱溫(wen)度(du)(du)，初(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)應(ying)該(gai)偏(pian)低，但(dan)該(gai)端(duan)(duan)(duan)在加熱溫(wen)度(du)(du)回火后(hou)(hou)(hou)有緩冷效果。因為(wei)緩冷過(guo)(guo)(guo)程中初(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)增大，而出爐后(hou)(hou)(hou)空冷的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程有較(jiao)大的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)冷度(du)(du)，促進了次生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)形核，所以該(gai)端(duan)(duan)(duan)次生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)更(geng)細小，而B端(duan)(duan)(duan)鍛(duan)(duan)造時(shi)走砧(zhen)長(chang)度(du)(du)長(chang)，且端(duan)(duan)(duan)頭(tou)處為(wei)最(zui)后(hou)(hou)(hou)鍛(duan)(duan)造的(de)(de)(de)區域，鍛(duan)(duan)造時(shi)會有一(yi)定的(de)(de)(de)自然溫(wen)降，因此鍛(duan)(duan)造溫(wen)度(du)(du)低且散熱時(shi)間長(chang)，導致該(gai)區域終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)低，初(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)高(gao)且細小，并且該(gai)段在兩(liang)相(xiang)(xiang)區下部(bu)停留(liu)時(shi)間較(jiao)長(chang)，次生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)較(jiao)A端(duan)(duan)(duan)粗大。

3.3 拉伸性能

兩種工(gong)藝兩端(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)縱向拉(la)(la)伸(shen)(shen)性(xing)(xing)能見表(biao)2。由(you)表(biao)2可看出(chu)，工(gong)藝一(yi)A端(duan)(duan)(duan)(duan)強(qiang)度(du)(du)稍高、但(dan)塑(su)(su)(su)性(xing)(xing)較(jiao)B端(duan)(duan)(duan)(duan)低，這(zhe)是由(you)于該(gai)組(zu)織(zhi)中存(cun)在的(de)(de)(de)(de)少量(liang)(liang)等軸α相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)變(bian)形(xing)起著協調(diao)作用(yong)，推遲了(le)空洞(dong)的(de)(de)(de)(de)形(xing)核(he)和(he)發(fa)展，斷(duan)裂(lie)前將產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)更大的(de)(de)(de)(de)變(bian)形(xing)，從(cong)而顯示較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)塑(su)(su)(su)性(xing)(xing)[9]；工(gong)藝二(er)B端(duan)(duan)(duan)(duan)較(jiao)A端(duan)(duan)(duan)(duan)強(qiang)度(du)(du)有略微提高，塑(su)(su)(su)性(xing)(xing)幾(ji)乎無差(cha)別，這(zhe)是由(you)于對(dui)兩相(xiang)(xiang)(xiang)鈦合(he)(he)金(jin)(jin)而言，其強(qiang)度(du)(du)由(you)初(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)和(he)形(xing)態(tai)(tai)共同(tong)決定，組(zu)織(zhi)中球狀初(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)越細小、均勻，力(li)(li)學性(xing)(xing)能就(jiu)越高[10]，而次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)隨(sui)著片(pian)層厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增加，呈現強(qiang)度(du)(du)降(jiang)低的(de)(de)(de)(de)規律[11]，B端(duan)(duan)(duan)(duan)球狀初(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)更細小，但(dan)次(ci)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)片(pian)層厚(hou)度(du)(du)大，綜(zong)合(he)(he)作用(yong)下兩端(duan)(duan)(duan)(duan)力(li)(li)學性(xing)(xing)能差(cha)別不大。工(gong)藝二(er)較(jiao)工(gong)藝一(yi)強(qiang)度(du)(du)、塑(su)(su)(su)性(xing)(xing)均有明顯提高，這(zhe)是由(you)于鈦合(he)(he)金(jin)(jin)雙(shuang)態(tai)(tai)組(zu)織(zhi)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)最高，拉(la)(la)伸(shen)(shen)塑(su)(su)(su)性(xing)(xing)最好[12]， 且雙(shuang)態(tai)(tai)組(zu)織(zhi)強(qiang)度(du)(du)隨(sui)初(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化而變(bian)化，初(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)增多，其強(qiang)度(du)(du)升高[13]。在拉(la)(la)伸(shen)(shen)試(shi)驗過(guo)程(cheng)中，試(shi)樣失效的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)首(shou)先會在初(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)轉變(bian)β組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)界面上形(xing)成空洞(dong)，隨(sui)著拉(la)(la)伸(shen)(shen)變(bian)形(xing)程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增加，在必(bi)須穿過(guo)集(ji)束(shu)之前，這(zhe)些空洞(dong)沿(yan)相(xiang)(xiang)(xiang)界面長大，彌散分布的(de)(de)(de)(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)空洞(dong)的(de)(de)(de)(de)長大、裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)擴展起阻礙作用(yong)，提高了(le)其綜(zong)合(he)(he)力(li)(li)學性(xing)(xing)能。

4、結束語

1）Ti-662棒材超聲(sheng)波(bo)檢測雜波(bo)與顯微(wei)組織(zhi)有較(jiao)大關系，網(wang)籃組織(zhi)雜波(bo)最高，雙態組織(zhi)次(ci)之，隨著初(chu)生α相(xiang)含量的(de)增加，組織(zhi)趨于等軸(zhou)化，雜波(bo)降低。

2）顯微(wei)組(zu)織(zhi)對力學性能(neng)有較大的(de)影響，存在少量(liang)細(xi)小(xiao)等軸α相(xiang)的(de)類網籃(lan)組(zu)織(zhi)塑性好，雙態組(zu)織(zhi)的(de)力學性能(neng)與初生(sheng)α相(xiang)的(de)含量(liang)、初生(sheng)與次生(sheng)α相(xiang)的(de)尺寸有明顯關系。

3）超聲波C掃圖可作為判斷鈦合金棒材組(zu)織(zhi)均(jun)勻性(xing)的依(yi)據(ju)，采用弧(hu)形(xing)砧(zhen)鍛(duan)造生產(chan)Ti-662棒(bang)材時，較(jiao)低的鍛(duan)造溫度、合理的砧(zhen)寬比、較(jiao)小的壓下(xia)量，以及由端(duan)頭(tou)向中間鍛(duan)造的走砧(zhen)方式，可控(kong)制鍛(duan)造溫升(sheng)，提高棒(bang)材整體組(zu)織(zhi)均(jun)勻性(xing)，獲得均(jun)勻的雙態組(zu)織(zhi)，降低超聲雜波水平。

參考文獻：

[1] 呂祥鴻(hong)，舒瀅．鈦(tai)合金石油管(guan)材研究和(he)應用進展[J]．稀有金屬材料與工程(cheng)，2014，43（3）：1518-1523.

[2] 袁文義(yi)，張泉海(hai)．國外鈦合金(jin)鉆(zhan)桿研究進(jin)展[J]．新疆石油科技，2006，16（3）：13-15.

[3] 范佳鑫，朱(zhu)艷春．材料開坯方式及鍛(duan)透性研究現狀(zhuang)[J]．熱加(jia)工工藝，2022，51（5）：6-12.

[4] 陳飛，劉丹，虞(yu)沛芾，等．不同(tong)型砧對(dui)圓(yuan)柱體(ti)拔長的(de)影響研究(jiu)[J]．機械工程與自動化，2017，2（4）：134-135.

[5] 杜詩文．圓弧砧結(jie)構(gou)尺寸對列車車軸(zhou)成形質量的影響(xiang)[J]．塑性工程學報(bao)，2015，22（12）：26-31.

[6] 任(ren)猛(meng)，王中安(an)，史翔煒，等．大型(xing)自由(you)鍛造技術(shu)要點[J]．大型(xing)鑄(zhu)鍛件，2014（6）：7-32.

[7] 任運(yun)來，聶紹珉．大型鍛件鍛造拔長新工藝[J]．機械工程學報，2007，43（11）：224-225.

[8] 馬小懷(huai)．鈦合金超聲(sheng)波(bo)檢測(ce)(ce)中(zhong)雜波(bo)產生(sheng)原因(yin)分析[J]．無損檢測(ce)(ce)，2006，28（12）：649-651.

[9] 周義(yi)剛，曾衛東，李曉芹，等．鈦合金高溫形變強韌化機理[J]．金屬學報，1999（1）：45-48.

[10] 姚澤坤，郭鴻，蘇祖武，等．熱力學參數對α+β兩相鈦合金(jin)再結晶百分數和力學性能的影響[J]．稀(xi)有金(jin)屬材料與工程，2000，29（5）：340-343.

[11] 彭美旗，程興旺，鄭(zheng)超，等(deng)．次(ci)生片(pian)層α相(xiang)寬度(du)對(dui)雙態組織(zhi)TC4鈦合金(jin)動態壓縮性(xing)能及其絕(jue)熱(re)剪切敏(min)感性(xing)的影響[J]．稀(xi)有金(jin)屬材料與(yu)工程，2017，46（7）：1843-1849.

[12] 朱(zhu)知(zhi)壽，商國(guo)強(qiang)，王新(xin)南，等．航空用鈦合金顯微組織控制(zhi)和(he)力學(xue)性(xing)能關系[J]．航空材料學(xue)報，2020，40（3）：1-10.

[13] 張智(zhi)，楊佩，文娜，等．T C11鈦合金棒材鍛造工(gong)藝的研究[J]．熱加(jia)工(gong)工(gong)藝，2017，46（15）：163-164，172.