鈦合金具有強度高、耐腐性好、無磁性、焊接性能良好等優(yōu)良特性，還有超導性、貯氫、記憶性等一系列優(yōu)點。鈦合金在航天航空、軍事工業(yè)、海洋開發(fā)和石油化工等一些尖端領域被廣泛使用。

在各種鈦合金制品的應用中，鍛件多被用于氣輪機壓縮機盤以及醫(yī)用人工骨等要求高強高韌高可靠性的場合。因此，對鍛件不僅要求尺寸精度高，而且要求材料具有優(yōu)良的特性和高的穩(wěn)定性。

鈦合金鍛件的部分應用

1、宇航領域

世界上50%的鈦材都用于宇航領域。軍用飛機的機體30%使用鈦合金，民用飛機中鈦的用量也在逐漸增加。據(jù)報道，波音787的用鈦量已經(jīng)達到15%以上，機體用鈦合金的代表是Ti-6Al-4V合金，安全性。在航天領域，鈦合金鍛件被用于火箭及衛(wèi)星推進發(fā)動機的燃料箱、液體燃料渦輪泵的葉片和吸入泵的入口段。

2、發(fā)電用汽輪機葉片

火力發(fā)電的蒸汽輪機增加葉片長度是提高發(fā)電效率的一個有效措施，但葉片加長會增大轉(zhuǎn)子[i]的負荷。使用鈦合金鍛件作葉片就可以減輕負荷，在高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機末端使用1m長的Ti-6Al-4V合金葉片，在1991年就已經(jīng)實用化。

鈦合金的鍛造技術

在鈦合金的熱加工中，加熱溫度至關重要。當溫度越低時變形抗力越大，而且易產(chǎn)生裂紋等缺陷，同時在熱加工過程中對變形速度也有很大的依賴性，鈦合金精密熱模加工過程中，鍛模的溫度加熱到與鍛件相當或更高，可以抑制鍛造中鍛件溫度的降低。

1、發(fā)動機盤件的鍛造技術

發(fā)動機盤件的鍛造技術飛機發(fā)動機用盤件，要求高的疲勞強度和斷裂韌性，在700K中溫區(qū)域使用Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo合金鍍件。傳統(tǒng)的加工方法是在α-β區(qū)鍛造，其組織為β相和等軸α晶粒及細小的針狀α兩相組織，斷裂韌性值較低。為改善這一點，開發(fā)了在β區(qū)加熱的β鍛造法。

β鍛造法是在β相變溫度之上加熱鍛造，會產(chǎn)生再結晶，所以鍛造溫度和加工變形對材料特性有很大影響，不允許鍛造中進行再次加熱而停止變形。因此，β鍛造中必須嚴格控制鍛造溫度和變形量。對于Ti-6Al-2Sn-4Zr-Mo合金，加工溫度在1073~1323K范圍內(nèi)，且要有足夠的加工變形量,其鍛件組織全部為針狀，斷裂韌性值提高。

2、渦輪機葉片鍛造技術

渦輪機葉片很薄，在鍛造過程中溫降很快，故模具要..設計，現(xiàn)在正在開發(fā)有效利用上下打擊能量進行葉片表而成形的工藝，先進行平面鍛造，再彎曲成形.后再精鍛成形。

3、環(huán)件制造技術

發(fā)動機風扇外殼及壓縮機殼等都使用了Ti-6Al-4V合金軋制環(huán)節(jié)，對于材料費用相對較高的鈦合金制品，降低材料的投入量對于降低成本非常有效，一般采用近凈技術(是指零件成形后，僅需少量加工或不再加工，就可用作機械構件的成形技術),使用此技術，材料用量將減少55％以上。

在厚環(huán)件加工時，為避免產(chǎn)生裂紋，要盡可能給予壓實力，而且要注意組織的控制和加工時環(huán)件的溫降。總之，鈦合金鍛件的生產(chǎn)，要在合適的加工溫度，適當變形才能獲得高質(zhì)量鍛件。

為此，在鈦鍛件的制造過程中要充分發(fā)揮鈦合金特性，為了獲得高質(zhì)量的鍛件，在生產(chǎn)中鍛造溫度和塑性變形要進行適當?shù)目刂啤?