鈦及鈦合金具有優(yōu)異的性能，如比強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫以及良好的綜合工藝性能等，在現(xiàn)代工業(yè)及科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)日益成為引人矚目的材料。Ti6242鈦合金是美國于60年代為了滿足改善鈦合金高溫性能的需要，特別是為了滿足噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)使用要求而研制的。Ti6242S合金是一種近α鈦合金。該合金直到540℃還具有較高的強(qiáng)度，超過了TA11合金。其比強(qiáng)度比TA14合金優(yōu)越，而蠕變性能比TA11還好，與TA14合金相當(dāng)。該合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤和飛機(jī)蒙皮等，最高使用溫度為500℃。

　　在鈦合金的應(yīng)用過程中，人們對(duì)其性能的要求越來越高，這就要求除了改進(jìn)熔煉工藝外，還要對(duì)其熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。研究人員研究了熱處理對(duì)Ti6242S合金組織與力學(xué)性能的影響，分析了隨著固溶溫度、時(shí)效溫度及冷卻速度的變化，Ti6242S合金顯微組織和力學(xué)性能的變化關(guān)系，為優(yōu)化Ti6242S合金熱處理工藝提供依據(jù)。

　　原材料采用了3次真空自耗電弧熔煉（VAR），鑄錠直徑為Φ120mm，對(duì)鑄錠扒皮、切冒口、去底墊，將原材料在1150℃開坯鍛造，在960℃兩相區(qū)終鍛制成Φ47mm棒材，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：6.13Al、2.14Sn、3.93Zr、2.18Mo、0.06Si、0.007N、0.08O、0.003H，其余為Ti.采用金相法測(cè)得材料（α+β）/β的相變點(diǎn)Tβ為（995±5）℃。用線切割切取力學(xué)性能測(cè)試樣，拉伸試樣的有效尺寸為Φ12mm×65mm，試驗(yàn)采用的熱處理制度：（945℃～985℃）×1h，AC/FC/WQ+575℃×8h，AC.力學(xué)性能測(cè)試在Instron 1185電子萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，軸向拉伸應(yīng)變速率控制在1mm/min.顯微組織在OLYMPUS PMG3研究型倒置式金相顯微鏡上觀察。試驗(yàn)結(jié)果如下：

　　（1）Ti6242S合金在α+β兩相區(qū)固溶處理得到雙態(tài)組織，隨著固溶溫度的升高，初生α相含量減少，強(qiáng)度增加，塑性降低。隨著時(shí)效溫度的升高，析出的次生α相的數(shù)量增多，強(qiáng)度先增加后下降低，塑性變化不明顯。隨著冷卻速度的提高，合金強(qiáng)度顯著升高，塑性降低。

　?。?）由試驗(yàn)得到Ti6242S合金的最佳熱處理制度為965℃×1h，AC+595℃×8h，AC，可達(dá)到抗拉強(qiáng)度1060MPa，屈服強(qiáng)度960MPa，伸長率14.5%，斷面收縮率33.5%.