高强β钛合金的研究现状与发展趋势

陈玮¹，刘运玺²，李志强¹

1. 中国航空制造技术研究院科学技术委员会2. 中国航空制造技术研究院材料应用研究部

摘 要：钛合金具有高比强度、良好的成形性与耐腐蚀性、较宽的性能调节范围等优点,自20世纪50年代以来在多种军用/民用飞机的特定结构上取得了理想的应用效果。随着研究的不断深入,β钛合金成分-工艺-组织的关系更加清晰,性能数据库也不断完善,然而其应用领域在最近20年未获得进一步拓展。本文回顾β钛合金的发展历程及其应用,总结β钛合金的显微组织调控方法、重要工艺参数及其影响,并以目前用量最大的5种高强β钛合金（Ti-10-2-3、Ti-5553、β-21S、β-C、Ti-15-3）为例讨论工艺-组织-性能的关系。最后,从成本与性能两个方面分析β钛合金面临的挑战与机遇。具有更强工艺适应性以及更优力学性能匹配的新合金是未来成分设计的方向,材料集成计算技术将是新型高强β钛合金成分-工艺-组织-性能全流程开发的加速器。

关键词：钛合金;时效强化;显微组织;断裂韧度;损伤容限;