1、概述

Ti75合金是一种近α型钛合金
，拥有中等强度
，优良的塑韧性和可焊性。从前研造的板材厚度为20mm
，其力学机能R_p0.2≥630 MPa、R_m≥730MPa、A≥13％、z≥30％。目前试造的大厚板厚度为48 mm和70 mm
，力学机能指标为：R_p0.2>550 MPa
，R_m≥700MPa
，A≥13％
，Z≥25％。

我们知路
，资料规格的扩大化
，通常引起力学机能的降落。设计要求在扩大Ti75合金规格时
，维持塑韧性指标不降的情况下
，强度指标可降落30MPa
，为了达到这一要求
，在扩大资料规格时
，除适当调整合金元素含量表
，选择合理的热加工工艺是关键。本工作是对试造的大厚板分歧部位进行解剖取样
，测定其R_p0.2、R_m、A、Z4种机能
，并进行统计分析
，会商了Ti75合金大规格板材力学机能的均匀性。

2、试验步骤

试验用料为Ti75合金退火态板材。资料规格为48mm×1000mmxl500mm、70mm×1000 mmxl000mm。

将板材沿厚度方向分为表层、1/4层、1/2层等3层
，沿对角线分为边部、1/2部、心部3部门
，共9个地位
，每部门分为T向(横向)、L向(纵向)两个方向取样。直接在板材上取样坯
，再加工成尺度试样。凭据《金属资料室温拉伸试验步骤》测试其力学机能。

3、了局与分析

板材力学机能试验了局(均值)见表1。

从表1了局能够看出：力学机能根基满足指标要求
，屈服强度（R_p0.2）、断面收缩率（Z）与指标要求迸奏量大
，抗拉强度（R_m）、延长率a)余量较幼
，板材L向机能低于T向。

3.1统计步骤的选用

金属及合金强度机能通常遵从于正态散布。选用数理统计正态散布中的地位、散布特点参数
，分析抗拉强度和延长率的试验了局
，所用参数是：算术均匀值x、方差s、极幼值a、极大值b。从板材所测5种数据中
，R0.2、Z、AKv值均能满足指标要求
，只有R0.2、Z、AKv种机能相差较大。因而
，用R_m、A数据分析母体资料机能的差距
，并会商其产生的原因。

3.2板材拉伸机能的统计分析

由于强度机能遵从正态散布
，这里直接求出正态散布的均匀值、方差、大与幼的极值
，板材上抽取的子样数少
，故不作散布函数的检验。

3.2.1

48mm、70mm板材纵、横向的R_m、A的统计推算。

了局列于表2。

从表2能够看出：

a.不论是48 mm厚板或70 mm厚板
，板材T向的强度均比L向高
，前者高达36 MPa
，后者高达27MPa
，其方差值T向比L向高更多
，48 mm厚板高42％
，70mm厚板高36．5％
，方差越大
，批注函数散布的峰度系数比力负：

即数据分散度大
，这一点从强度极值差也能看出
，差值达50 MPa~55 MPa；

b.塑性指标延长率的了局则相反
，L向比T向高
，极值差为5％～9％；

C.70mm厚板材抗拉强度比48 mm厚板低
，且2种规格板材L向强度和塑性的差值比T向幼。

3.2.3 Ti75合金厚板、国产TA5厚板、日产Ti6A14V(ELI)厚板的比力

对70 mm厚Ti75钛合金板、50 mm厚TA5板、105mm厚Ti6A14V(ELI)板的R_m、A的均值、方差、极值进行比力。如表3和表4所示。

从表3的数据能够看出
，Ti75厚板强度横向比纵向高27MPa
，而TA5厚板与TC4厚板其强度纵向比横向高
，TA5高5．3MPa
，TC4高4.7MPa
，纵横方向强度差比Ti75合金幼好多
，方向性不显著
，但S值均比Ti75合金大。尤其是TA5合金S达到28.5 MPa
，数据分散性较大。

由表4可知：3个合金板材纵横向延长率差较幼。

TA5合金板纵向方差值较大
，TC4合金板塑性较均匀
，Ti75合金居中。

3.2.4部位(边部和中心)机能差的比力

对Ti75、TA5、Ti6A14V(ELI)3种合金厚板表层和心部的抗拉强度进行了比力
，见表5。

从表5能够看出：Ti75板T向的抗拉强度
，边部比心部高得较多
，而纵向相差较幼。TA5合金板的L向
，边部比T向高
，且差值较大
，批注板材分歧部位有严沉的强度不均。TC4(ELI)合金板材
，抗拉强度边部比心部高
，但边部与心部差值均为30MPa
，比力均匀。

3.3 Ti75合金板材合格率

凭据匹敌拉强度和延长率的统计分析
，大规格板材的抗拉强度和延长率余量不大。48 mm厚板材纵向强度合格率只有81.9％
，纵向延长率合格率为96.6％
，总合格率为79.1％。70 mm厚板材纵向强度合格率只有70.5％
，纵向延长率合格率为97.7％
，总合格率为68.9％。

4、结论

1)Ti75合金48mm、70mm厚板
，分歧部位力学机能存在不均匀性
，边部与中心部位机能差距较大
，横向强度高
，塑韧性低
，分歧方向机能差比TA5和TC4更大。

2)Ti75与TA5、Ti6A14V厚板力学机能相比
，数据分散性差距不大。

3)Ti75合金厚板机能指标中
，R_p0.2、Z与指标要求相迸奏量大
，但R_m、A较低
，影响资料的合格率。

参考文件

【1】Shu Delin(束德林)．MechanicalProperties of脑F亿
，(金属力学机能)[M].Beijing：Mechanical Industry Press
，1990：158