TA12（Ti55）钛合金成份与性能

 TA12 合金
    TA12（Ti55） 是一种近α 型高温钛合金，其名义成分为Ti-5. 5Al-4. 5Sn-2. 0Zr-1. 0Mo-0. 3Si-1. 0Nd，相组成为α相、少量β 相、硅化物和稀土相。该合金为我国第一个自主研制的高温钛合金。其电子浓度设计值为2. 12，即Ti3X 相形成的特征电子浓度。在保证充分合金化的前提下，确保α2相不析出以满足热稳定性设计要求。TA12 合金含有约1%的稀土元素Nd，其作用为：1）合金凝固过程中Nd 元素与O 和Sn 形成稀土相，可使基体中O 和Sn 含量降低，抑制Ti3X 相析出，从而改善热稳定性；2）稀土Nd 可使合金表面氧化膜明显细化，促进ZrO2，SiO2和SnO2在氧化膜中选择性析出，从而增强氧化膜与基体的结合力，基体/氧化膜界面不易被裸露，有利于改善抗氧化性；3）稀土相对合金显微组织有细化作用，因此对合金有细晶及析出相强化作用。可见，稀土相将影响热稳定性的不利因素转化为对热强性的有利因素，成为国内高温钛合金研制初期改善蠕变和热稳定性匹配的有效手段。

    TA12 合金具有良好的工艺塑性，可以采用锻造、轧制、冲压等各种传统热方法加工制造，品种规格有棒材、锻件、板材、轧环等。推荐采用两相区或β 相区轧制或锻造，推荐的热处理制度见表4。

    TA12 合金标准规定的力学性能、实测性能及其与国外同类合金典型数据的对比见表5 和表6。可见TA12 合金室温强度、塑性匹配良好；550℃ 试样热暴露100h 后室温塑性降低不超过20%，热稳定性良好；缺口敏感指数σbH /σb在1. 5 以上，高于通常设计中σbH /σb ＞ 1. 3 的判定原则。与TA12 使用温度接近的钛合金有英国的IMI829、俄罗斯的ВТ25和ВТ25у 合金。TA12 合金的技术指标不低于IMI829，实测强度、塑性、持久和蠕变性能略高于IMI829，见表5;IMI829 采用的是β 组织热处理，因此TA12 的断裂韧度略低于IMI829TA12，见表6，总体性能水平TA12 不低于IMI829;而俄系高温钛合金的特点是高强度和高热稳定性，但持久和蠕变性能偏低。由表5 和表6 可见，TA12 合金静强度低于ВТ25 和ВТ25у，蠕变和持久强度整体优于ВТ25和ВТ25у。