试验材料经两次真空自耗电弧炉熔炼制成铸锭(铸锭成分按合金名义成分控制),在3150t锻造机上锻造成板坯,然后在1200mm四辊可逆式热轧机上轧至8.5mm。
试验选用固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间四个因素,分别选用三个水平,采用正交设计表,研究不同因素对Ti55531钛合金板材强度和塑性的影响。
(1)各因素对抗拉强度影响大小为:时效温度>固溶温度>时效时间>固溶时间;对屈服强度影响大小为:时效温度>固溶温度>固溶时间>时效时间;各因素对延伸率影响大小为:时效温度>固溶温度>时效时间>固溶时间。
(2)Ti55531钛合金板材经800℃/60min AC+650℃/6h FC热处理后,抗拉强度为1242MPa,屈服强度1122MPa,延伸率10.0%,合金具有良好的强度塑性匹配;原始β晶界处有晶界α析出,并在β相基体上α相均匀析出。由于650℃的时效温度较高,细小弥散的点状α相逐渐粗大,针状组织更加清晰和密集,并且析出的次生α相数量明显粗化聚集。