真空自耗熔炼TC11钛合金成分均匀性影响因素作者：王颖慧等来源：《山东工业技术》2015年第09期 摘 要：本文采用真空自耗电极熔炼TC11合金铸锭。分析讨论了铸锭成分均匀性的影响因素。结果表明：原材料合金添加剂的选择、铸锭的冷却过程控制和熔炼关键电参数控制是影响合金成分均匀的重要因素。 关键词：TC11钛合金；真空自耗；化学成分；影响因素
1 引言
钛及钛合金因比强度高，热稳定性好，耐腐蚀及无磁性等优异的性能而被赋予“太空金属自动钎焊设备”，广泛应用于航空航天、化工和民用等领域[1]。TC11合金是一种综合性能良好的α+β型钛合金，在500℃以下有优异的热强性能，并且具有较高的室温强度。该合金是一种热强型钛合金，在航空发动机上用作压气机等重要部件[2]，TC11钛合金材料成分是否均匀，关系到材料应用的安全性。试验采用真空熔炼的方法熔炼TC11合金，对影响合金成分均匀分布的因素进行分析，探究关键工艺参数，确保合金成分均匀。
2 siro 1300实验
2.1 实验方法
国产TC11合金的名义化学成分为：LED光柱Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si，根据化学成分，杂质元素O、rbd-573N、H的含量与基体海绵钛化学成分有关外，Fe和C的含量以及TC11合金中的铝、钼、锆、硅的含量均能进行人为控制。实验材料为优质0A级小粒度海绵钛，铝-硅合金、铝-钼合金和海绵锆。
工艺流程为：海绵钛→压制电极（加入合金添加剂）→电极组焊→一、二次熔炼→成分分析电池充电座→合格铸锭
2.2 测试
用碳硫分析仪分析铸锭中的碳、硅含量；用氮氢氧联合测定仪分析铸锭中氮、氢、氧的含量；等离子体发射光谱仪分析铸锭中铁、铝、钼、锆元素的含量。
3 结果与讨论
3.1 原料成分选择
TC11合金中各组分的物理性质：铝的密度2.7g/cm3，熔点为660℃，硅的密度为2.33 g/cm3，熔点为1410℃，钼的密度为10.2 g/cm3，熔点为2610℃。若以纯金属形式加入铝、钼、硅，则TC11合金容易产生高熔点、高密度夹杂和偏析。为克服偏析以及不熔杂质在熔炼过程中带来的冶金缺陷，需要选择密度、熔化潜热与海绵钛接近的铝-钼和铝-硅中间合金作为添加剂。
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