高强高韧钛合金研究与应用进展_杨冬雨

第35卷第4期Vol.35No.4

稀有金属

CHINESE JOURNAL OF RARE METALS

2011年7月Jul．2011

收稿日期：2011－03－31；修订日期：2011－05－10

基金项目：国家科技部中韩联合研究项目（2010DFA52280）资助

作者简介：杨冬雨（1979－），男，湖南宁乡人，硕士，工程师；研究方向：钛合金*通讯联系人（E －mail ：yangdongyu@comac．cc ）

高强高韧钛合金研究与应用进展

杨冬雨1*，付艳艳2，惠松骁2，叶文君2

，于

洋2，梁恩泉

1（1．上海飞机设计研究院标准材料设计部，上海200232；2．北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室，北京100088）

摘要：航空航天业的发展对高强度、高断裂韧性的新型钛合金的需求越来越迫切，研究具有自主知识产权并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。综合评述了国外传统的Ti-1023、BT22合金、β-21S 合金、β-C 合金，新型Timetal555和VST55531合金以及我国的TB2和TB10合金等7种高强高韧钛合金研究及应用现状，

分析了合金的成分、组织、强度、塑性、断裂韧性等特点。根据国内外高强高韧钛合金发展现状，提出发展方向：研制R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa

·m 1/2新型高强韧钛合金；新型合金成分应以Ti-Al-Mo-V-Cr 系为主；探索加工工艺与高强高韧钛合金合金组织及性能的关系；发展具有优异的淬透性及良好的锻造性能为主的大型锻件用高强高韧钛合金。

关键词：钛合金；高强；高韧；锻件

doi ：10．3969/j．issn．0258－7076．2011．04．017中图分类号：TG146．2

文献标识码：A

文章编号：0258－7076（2011）04－0575－06

Research and Application of High Strength and High Toughness Titanium Alloys

Yang Dongyu 1*，Fu Yanyan 2，Hui Songxiao 2，Ye Wenjun 2，Yu Yang 2，Liang Enquan 1

（1．Department of Standard and Materials ，Shanghai Aircraft Design and Research Institute ，Shanghai 200232，China ；2．State Key Laboratory of Non-Ferrous Metals and Processes ，General Research Institute for Non-Ferrous Metals ，Beijing 100088，China ）

Abstract ：With the continuous development of the aerospace industry ，the demand of new high strength and fracture toughness tita-nium alloy would grow increasingly．The research on new high strength and tough titanium alloy of intellectual property rights ，which was applied to large structures of aerospace ，aroused the interest of the world．The present development on the investigation of high strength and toughness titanium alloys was introduced ，including traditional foreign Ti-1023，BT22，β-21S ，β-C ，new type Timet-al555，VST55531and domestic TB2and TB10alloys．Meanwhile ，the characteristics of components ，structures ，strength ，plasticity and fracture toughness were analyzed．Based on the development of these titanium alloys ，the author's opinions about development trend in this field were also presented ：to develop a new high-strength and toughness titanium alloy with R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa ·m 1/2；the components of new alloy should be based on Ti-Al-Mo-V-Cr series alloy ；to probe into the relationship between processing technology and microstructure and properties of high strength and toughness titanium alloy ；to develop the high strength and toughness titanium alloy with excellent hardenability and good forgeability that were used as heavy forgings．Key words ：titanium alloys ；high strength ；high toughness ；forging

钛及钛合金因具有比强度高、耐腐蚀性好等优点，已被广泛应用于在航空、航天、车辆工程、生物医学工程等各个领域

［1，2］

。近年来，随着航空

航天业对高强度、高断裂韧性的新型结构钛合金的需要越来越迫切，因此研究具有自主知识产权，

能够替代超高强度钢并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。

高强高韧钛合金一般指抗拉强度在1000MPa 以上，断裂韧性在55MPa

·m 1/2以上的钛合金。表1为几种典型高强钛合金的概况，其中国外的高强高