真空感应磁悬浮熔炼法制备BT22合金及其组织与性能研究

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2025.04.11

摘要/Abstract

摘要： BT22（Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe）合金因具有良好的强度、韧性和淬透性被广泛应用于航空航天领域。针对传统钛合金熔炼方法存在的坩埚污染、成分偏析等问题,采用自行研制的真空感应磁悬浮熔炼炉制备了BT22合金,并对铸态及热等静压处理后合金的显微组织和力学性能进行了对比分析。结果表明：真空感应磁悬浮熔炼法制备的BT22合金成分均匀,铸态和热等静压态组织均为典型的魏氏组织,经热等静压后β-Ti晶粒长大,同时晶粒内部和晶界处析出了更多细小的针状α相。BT22合金在铸态下室温抗拉强度达到1 293 MPa±3 MPa,伸长率仅为1%±0.5%,经热等静压后合金性能得到显著提升,室温抗拉强度为1 067 MPa±1 MPa,伸长率为10%±1%。

关键词: BT22, 钛合金, 真空, 磁悬浮熔炼, 热等静压

Abstract: BT22 (Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe) alloy is widely used in the aerospace field because of its good strength, toughness and hardenability. Addressing the problems of crucible contamination and composition segregation present in traditional titanium alloy melting methods, BT22 alloy was prepared using a self-developed vacuum induction magnetic levitation melting furnace. The microstructure and mechanical properties of as-cast and HIP alloys were compared and analyzed. The results show that: the BT22 alloy prepared by vacuum induction magnetic levitation melting method has a uniform composition, and the as cast and hot isostatic pressing microstructures are typical Weinstein structures. After hot isostatic pressing, the β-Ti grains grow, and at the same time, the fine acicular α phases inside the grain and at the grain boundaries increase. At room temperature, the tensile strength of as cast BT22 alloy reaches 1 293 MPa±3 MPa, with the elongation of only 1%±0.5%. After hot isostatic pressing, it exhibits good comprehensive mechanical properties, with roomtemperature tensile strength of 1 067 MPa±1 MPa and the elongation of 10%±1%.

Key words: BT22, titanium alloy, vacuum, magnetic levitation melting, hot isostatic pressing

中图分类号: TG146.2+3

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