大型和特大型压力机是衡量一个国度制作能力甚至工业实力的重要标志，，
，万吨级以上的压力机国际上只 有美国、俄罗斯等少数国度占有，，
，如目前国外最大的压力机是俄罗斯的7.5万吨压力机[1]，，
，2013 年我国自行研制的8万吨（800MN）压力机已在中国二重万航模锻有限公司成功投入使用，，
，成为目前世 界上最大吨位的压力机。。

众所周知，，
，航空锻件出格是钛合金锻件的大型化、整体化是其发展趋向[2～4]，，
，而大型化整体化对 设备的要求之一就是压力机吨位越来越大，，
，因而，，
，我国8万吨压力机的投入使用，，
，为我国航空航天等领域特大型锻件制作提供了设备前提。。

目前，，
，大型钛合金锻件制备的主导工艺是凭据1MJ锻锤设备制订的，，
，选取800MN压力机后，，
，由于 压力机吨位增大，，
，能够实现锻件每火次大变形量，，
，从而能够削减火次、缩短工艺流程。。但工程界最关切的是 800MN压力机制备的锻件与1MJ锻锤制备的锻件在组织和机能上有何差距。。

本钻研以TA15钛合金大型锻件为例，，
，通过航空大型锻件在800MN压力机与1MJ锻锤制备的锻件组 织机能对比钻研，，
，以期为800MN压力机工艺优化及挖掘资料工艺潜力奠定基础。。

TA15是比TC4钛合金室温强度略高、高温机能优异的近α型钛合金，，
，并拥有优良的热加工机能，，
，出格 适合制作大型航空模锻件，，
，因而，，
，在我国航空航天领域获得了宽泛利用[5，，
，6]。。

针对TA15钛合金，，
，有钻研者钻研了等温模锻与通常模锻前提下组织和机能特点[7]，，
，但对于通常模锻 尤其是大型压力机与锻锤制备的锻件组织机能对比钻研险些是空缺。。

为此，，
，本钻研通过同规格棒材别离选取800MN模锻压力机、1MJ对击锤制备统一零件的TA15钛合 金大型模锻件，，
，并对组织及力学机能进行对比分析。。

由于800MN压力机压力大、锻件变形量大、铸造火次少，，
，其热工艺参数与1MJ对击模锻锤分歧，，
， 必然导致锻件组织特点参数分歧，，
，从而影响锻件的组织机能，，
，因而把握变形量和变形速度可控的800MN 模锻压力机制备的大型钛合金锻件显微组织特点，，
，为TA15钛合金甚至其他合金的大型锻件的制备技术与宽泛 利用奠定了重要基础，，
，对提宏伟型锻件的质量水平拥有重要的科学意思和工程实用价值。。

1、尝试资料及步骤

制备大型模锻件所用资料为TA15钛合金，，
，其成分为Ti-6.6Al-1.6Mo-2.2V-2.0Zr（质量分数/％，，
，下同），，
，合金相变点（ｔβ）为９９0±5℃。。

利用φ350ｍｍ大规格TA15钛合金棒材，，
，别离在800MN压力机、1MJ对击锤上模锻成形制备大 型TA15钛 金垂尾梁锻件，，
，模锻加热温度为相变点以下40℃。。

对两种模锻前提下的大型钛合金锻件进行显微组织与拉伸机能对比分析，，
，蕴含：1）锻件横向低倍组织 ；；2）锻件横截面由理论至中心高倍组织；；3）锻件室温及500℃高温拉伸机能。。

以下为叙述扼要，，
，以800MN和1MJ代表两种设备。。

编号8字开头的为800MN上的数据；；1字开头的为1MJ数据。。

2、了局与分析

2.1 800MN和1MJ两种设备铸造后锻件组织对比

图1ａ，，
，ｂ别离为利用800MN压力机、1MJ对击锤制备的锻 件低倍组织描摹。。

能够看出，，
，利用两种设备铸造的垂尾梁锻件低倍均无同化、裂纹等缺点，，
，无显著粗壮晶粒描摹。。800 MN锻件流线更齐全，，
，散布更合理。。

为分析锻件组织的均匀性，，
，别离在锻件横截面典型地位取样观察，，
，取样示意图见图1。。

取样图上的1，，
，2，，
，3别离代表锻件理论、过渡区、中心地位。。800MN以81，，
，82，，
，83编号；；1MJ以11，，
，12，，
，13编号。。

图2为分歧取样地位显微组织描摹，，
，纵向看为同种工艺分歧地位；；横向看为统一地位分歧工艺。。通过对 比两种模锻前提下锻件横截面显微组织能够看出，，
，两种工艺下锻件分歧地位均为双态组织，，
，且同种工艺下不 同地位处的显微描摹较为一致，，
，阐发出优良的均匀性。。

进一步比力两种工艺统一地位下的高倍组织描摹发现，，
，800MN的锻件初生α相比例高于1MJ锻件 ，，
，两种工艺下初生α相比例相差约10％，，
，800MN锻件初生α相颗粒比1MJ锻件更藐小。。

2.2 800MN和1MJ锻件机能对比

为了分析大型锻件上分歧地位的机能均匀性，，
，从锻件的分歧截面上取样，，
，试样代表了分歧变形量的力学 机能。。

图3、图4别离为利用TA15钛合金锻件分歧取样部位，，
，室温拉伸强度和塑性变动曲线；；图5、图6别离 为500℃室温拉伸强度和塑性变动曲线；；图7别离是冲击和断裂韧度的变动曲线。。

综合比力上述机能能够看出，，
，两种工艺前提下锻件分歧地位处拉伸机能、冲击机能和断裂韧性的分歧取 样地位一致性较好，，
，注明锻件的组织均匀性较好，，
，相比而言，，
，选取800MN设备出产的锻件拉伸机能、冲 击机能和断裂韧度略高于1MJ设备出产的锻件。。

2.3 会商

固然选取的是一样规格棒材、制备的是统一尺寸零件的锻件，，
，但由于模锻设备分歧，，
，热工艺参数则分歧 ，，
，为了拥有可比性，，
，制备过程当选取一样的铸造加热温度、冷却前提、锻件热处置工艺，，
，分歧的是每火次变 形量和变形速度。。

800MN压力机变形速度约为0.05ｍ/ｓ，，
，1MJ对击模锻变形速度约为5m/s，，
，相差约100倍；；800MN压力机制备锻件时铸造加热火次为2火，，
，1MJ对击锤铸造加热火次为5火，，
，从铸造火次能够看出，，
，锻件成形过程中，，
，每火次变形分歧，，
，800MN压力机每火次变形量约为1MJ对击锤锻的2.5倍。。锻件变形过程中热工艺参数的分歧，，
，导致组织特点参数分歧，，
，组织特点参数分歧，，
，则会阐发为锻件力学机能的分歧。。

锻件在变形过程中会产活泼态再结晶，，
，再结晶过程是由扩散机制主导的热激活过程。。

变形速度低有利于再结晶的产生，，
，而再结晶晶粒尺寸的巨细则与变形量亲昵有关[8]。。

变形量越大，，
，则再结晶晶粒越小，，
，晶粒越藐小则锻件的拉伸强度越高、塑性越好、冲击韧性和断裂韧性 越高；；从初生α相的比例和状态而言，，
，变形速度越低、变形量越大，，
，初生α相的破碎水平越高，，
，即越细。。；加热火次多则初生α相的比例少[９]，，
，以上这些热工艺特点，，
，可能很好地诠释800MN压力机锻件晶粒尺寸小、初生α相颗粒藐小、初生α相比例高，，
，从而拉伸强度和塑性和韧性高于1MJ锻件的原因。。

3、结论

（1）相比于1MJ对击锤，，
，选取800MN压力机制备的锻件塑性流线与锻件外形贴合更好，，
，散布更 加合理。。

（2）800MN制备锻件，，
，每火次变形量更大、变形速度低，，
，比1MJ锻件再结晶晶粒尺寸小、等轴 初生α相比例高、初生α相颗粒藐小。。

（3）与1MJ锻件相比，，
，800MN锻件的室温、高温拉伸机能、冲击韧性和断裂韧度优于1MJ锻 件。。

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