TC21钛合金是我国研制的一种新型损伤容限型钛合金,具有高强度(1100MPa),高断裂韧性(70MPa)和较低的裂纹扩展速率等特点,可作为重要的结构钛合金在航空、航天领域得到应用。随着航空工业的发展,锻件尺寸越来越大,常规的两相区锻造因变形抗力大,生产较为困难。采用β锻造既能充分利用合金的工艺塑性,降低变形抗力,又能提高合金的综合性能,进一步发挥材料的材质作用。但是,TC21钛合金在β锻造的高倍组织中经常出现的异常长条α相和大块α相,影响了其在航空工业中的应用。
大块α相不仅在形貌上与正常α条不同,而且在成分上也有一定的差异,其根本原因是合金中各元素的不均匀扩散2内吸附引起的成分偏析所致;大块α相出现的形式主要有两种:当大块α相出现在原始β晶界时,其形貌为粗大条状α相沿原始β晶界成一定角度并排长大;当大块α相出现在原始β晶粒内时,其形貌为条状α相或小块α相因相互连接而形成了大块α相,只有少量是条状α相并排连接而成;组织中的大块α相数量与加热温度和保温时间有关,随着加热温度的升高,晶界附近的大块α相数量减少,原始β晶粒内的大块α相数量增多;随着保温时间的延长,晶界上的大块α相数量增多,晶内的大块α相数量变化不大。因此为尽量减少大块α相的数量,在β相区加热温度和保温时间不宜过高过长,最好选择在相变点以上10℃左右,保温不超过30min。
(来源：材料热处理导报）
