媒介

TA12A 是一种近 α 热强钛合金
，重要用于造作航空发起机的压气机和电扇的盘件、叶片和机匣等零件。其名义成分为 Ti-5. 5Al-3. 5Sn-3. 0Zr-0. 7 Mo-0. 3Si-0. 4Nb-0. 4Ta
，所含合金元素种类较多
，且含量较高
，β 不变元素含量低
，工艺塑性差
，尤其是在相变点（Tβ）以下铸造
，铸造过程极易开裂
，打磨损耗大
，造成了很大的出产成本浪费
，并且耽搁了出产周期。因而
，发展削减 TA12A 钛合金铸造过程开裂工艺钻研
，提高 TA12A 钛合金铸造制品率
，不变出产过程
，实现降本增效
，极度有必要。

尝试步骤

通过现场观察与分析
，TA12A 合金在相变点 （Tβ）以下铸造过程中
，坯料表表及端头均会出现分歧水平的开裂
，重要原由于表表及端头温降导致塑性变差
，拔长时出现开裂问题。本尝试指标产品为 ?400mm 规格 TA12A 大规格棒材
，在两相区发展铸造尝试
，每次铸造前选取石棉包覆
，观察铸造过程及锻后表表开裂情况。通过屡次尝试后得出以来重要节造参数：石棉与坯料接触的一面需均匀涂覆一层玻璃粉
；每次加热出炉后
，坯料包裹石棉的功夫应节造在 5min 以内
，为预防石棉在铸造过程中掉落
，需在锻前选取 10mm~20mm 压下量压紧石棉。

尝试了局及分析

公司 2020 年出产了 5 批 TA12A 合金 ?400mm 规格棒材
，未选取石棉包覆
，2021 年选取本尝试步骤出产了 8 批 TA12A 合金 ?400mm 规格棒材。2021 年 的 8 批产品除选取本尝试步骤石棉包覆表
，其他铸造工艺与 2020 年的 5 批产品齐全一致。2020 年 TA12A 在两相区铸造过程中出现的典型开裂照片见图 1
，开裂严沉
，打患难度大
，制品率较低
，5 批次产品铸造制品率均匀值为 63.29%
，严沉增长了公司的出产成本。

图 1 2020 年 TA12A 未包覆石棉铸造过程开裂典型照片

  （a）端头开裂典型照片 （b）表表开裂典型照片

2021 年 TA12A 选取本尝试步骤在两相区发展石棉包覆铸造的过程照片见图 2
，铸造后表表质量情况见图 3。选取石棉包覆后
，能有效削减坯料表表温降
，预防坯料表表与砧子直接接触
，削减了坯料与砧子间的摩擦
，对于降低坯料表表开裂拥有显著述用。公司 2020 年出产的 5 批 TA12A?400mm 棒材和 2021 年出产的 8 批次 TA12A?400mm 棒材的铸造制品率见表 1
，对比图见图 4。从表 1 的数据及图的对比图能够得出
，通过选取石棉包覆工艺显著提升了 TA12A 铸造制品率
，均匀铸造制品率由原 63.29%提 升至 71.45%
，均匀制品率提升约 8.16%。对公司 2020 年出产的 5 批TA12A?400mm 棒材和 2021 年出产的 8 批次 TA12A?400mm 棒材的各项力学机能检测数据了局进行了统计
，具体见表 2。2021 年各项力学机能检测了局相比 2020 年均有所 提高
，各项力学机能 Cv 值较 2020 年有所降落
，批次不变性提高
，出产过程越发不变。

结论

  （1）TA12A 在两相区铸造时选取石棉包覆工艺
， 能有效削减坯料表表温降
，预防坯料表表与砧子直接接触
，对削减坯料表表开裂拥有显著述用。通过选取石棉包覆工艺显著提升了 TA12A 铸造制品率
，均匀铸造制品率由原 63.29%提升至 71.45%
，均匀铸造制品率提高约 8.16%。

  （a）石棉包覆中 （b）石棉包覆后

  （c）包覆铸造前 （d）压实石棉

  （e）石棉包覆镦粗 （f）石棉包覆拔长

  （g）石棉包覆锻后热料 （h）石棉包覆锻后冷料

   图 2 2021 年 TA12A 石棉包覆铸造的过程照片

图 3 包覆石棉 TA12A 锻坯锻后表表情况

锻坯端头 锻坯表表

  表 1 ?400mm 规格 TA12A 棒材制品率统计

  图 4 ?400mm 规格 TA12A 棒材制品率对比图

  表 2 ?400mm 规格 TA12A 棒材各项力学指标检测了局

  （2）TA12A 在两相区铸造时选取石棉包覆工艺
， 出产过程较未包覆石棉时越发不变
，产品批次不变性提高。