鈦合金作為當(dāng)代飛機和航空發(fā)動機的重要結(jié)構(gòu)材料之一,，可有效提高航空發(fā)動機的推重比,，特別是高強度耐熱鈦合金在這方面更突出,。BT25合金屬于馬氏體型的α+β兩相鈦合金,。該合金中含高熔點的元素W，大大提高該合金的熱強性,，從而使得該合金的最高使用溫度（550℃）和工作壽命得到很大程度提高,。據(jù)文獻(xiàn)報道：BT25合金在500℃以下工作時間可達(dá)6000h，在550℃可達(dá)3000h,，是用于制造發(fā)動機壓氣機零部件的理想熱強鈦合金,。

　　隨著大推比發(fā)動機型號的不斷發(fā)展，BT25合金發(fā)動機盤件的高溫使用壽命受到限制,。不同合金元素含量對BT25合金的高溫性能的影響鮮有報道,。鑒于此，研究人員通過采用等溫鍛造工藝,，研究了Zr含量對BT25合金等溫鍛件組織及性能的影響。

　　試驗原材料為兩種不同成分的（α+β）相BT25合金棒材,，合金采用真空感應(yīng)+真空自耗熔煉工藝,，規(guī)格為Φ270mm。合金Zr含量分別為3.86%,、1.65%,，含量均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。采用金相法分別測得合金的（α+β）／β相變點分別為1025,、1055℃,。兩種合金初始組織分別為典型的雙態(tài)組織和等軸組織。

　　首先將兩種合金在α+β兩相進(jìn)行改鍛，得到組織均勻,、細(xì)小的兩相區(qū)組織,；然后分別在α+β兩相區(qū)進(jìn)行等溫鐓餅，加熱溫度控制在相變點下30℃,，變形量控制為50%,；最后進(jìn)行熱處理。熱處理制度為：相變點下30℃保溫2h,，AC,；540℃×6h，AC,。將熱處理后的合金試料進(jìn)行加工,，分別進(jìn)行室溫和高溫拉伸強度、高溫?zé)岱€(wěn)定,、斷裂韌性等性能測試,。利用顯微電鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）觀察合金的顯微組織及拉伸試樣斷口形貌,。試驗結(jié)果表明：

　?。?）采用等溫鐓餅工藝（溫度控制相變點下30℃，變形量控制50%）,，可充分破碎原始的晶粒,，得到細(xì)小、均勻的α+β組織,，提高了合金的組織均勻性,。Zr含量的增加，促使金屬流線的形成,，同時抑制了鍛后合金晶界α的形核及長大,。

　　（2）隨Zr含量的增加,，BT25合金室溫拉伸強度提高了161MPa,，500℃高溫拉伸強度提高了123MPa，550℃高溫拉伸強度提高了96MPa,，熱穩(wěn)定強度提高了57MPa,，斷裂韌性由68.9MPa.m1/2提高至85.5MPa.m1/2。

　?。?）通過提高合金中Zr元素含量,，可有效提高BT25合金的高溫綜合性能，從而提升該合金的使用空間,，對航空發(fā)動機的發(fā)展具有重要意義,。