短时高温钛合金从材料制备到成形与连接技术还有待于发展

 　　高温钛合金使用温度高，高温下的强度、抗氧化性能、抗蠕变性能以及抗疲劳性能优异，是先进航空航天发动机和火箭推进系统中所用高温结构材料的主要研究方向和发展趋势之一。高温钛合金的使用温度从最初的300℃提高到现在的600℃经历了近40年的时间。高温钛合金的发展极为缓慢和艰难，平均每10年才提高70℃左右，到目前为止使用温度仍然没有突破600℃。我国对高温钛合金的研究和应用相对国外来说比较晚，开始主要走仿制和创制相结合的路线。在上世纪六七十年代，先后研制了使用温度为450℃的TC6和Ti-679合金，以及使用温度为500℃的TC9和TC11等合金。进入八十年代，高温钛合金的研究取得进一步进展，使用温度达到550℃。西北有色金属研究院研制的Ti633G和Ti53311S合金，以及由中科院金属研究所、宝鸡有色金属加工厂和北京航空材料研究院联合研制的Ti55合金都是我国550℃使用的高温钛合金典型代表。我国600℃高温钛合金主要有中科院金属研究所在Ti55合金基础上改进的Ti60合金和西北有色院研制的Ti600合金，这两种国产高温钛合金的性能指标与国外高温钛合金性能相当，有些指标甚至超过国外成熟高温钛合金。目前，国内的研究重点多集中在500℃以上使用的高温钛合金材料及其塑性成形技术（挤压、锻造、轧制等）方面，并已经开发出相关产品，而对高温钛合金的铸造性能、凝固组织控制、界面反应以及其他熔模铸造方面的研究较少。哈尔滨工业大学针对Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金成分多元化、成分复杂的特点，评价了其凝固组织、铸造性能及力学性能，并探讨了界面反应、型壳制备等相关技术及理论问题，探索了该合金系薄壁复杂铸件工程化应用的途径。