最近幾年，按照極限允許的應(yīng)力和溫度力求充分挖掘材料的潛力，提高鈦合金零件的壽命和可靠性，這成為了冶金工作者共同努力的目標(biāo)。提高鈦合金各種使用性能的一個(gè)有效途徑是確保半成品中最佳的組織狀態(tài)，這種組織狀態(tài)取決于相應(yīng)零件的工作條件。基于目前對(duì)組織一性能關(guān)系規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，通常在不同性能指標(biāo)之間采取一定的折中，而重點(diǎn)以提高最能影響零件壽命和可靠性的那些性能為基礎(chǔ)。此外，還應(yīng)考慮材料質(zhì)量的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，選擇獲得相應(yīng)性能一組織的熱機(jī)械加工工藝方案。下面以這種觀點(diǎn)論證一系列航空高負(fù)荷零件選用的最佳組織，首先是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的盤件、軸和工作葉片。
決定航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤件壽命的主要因素是轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)盤件自身的離心力和葉片離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力下的低周疲勞性能。當(dāng)工作溫度t≥500~550℃時(shí)，蠕變抗力也是需要考慮的一個(gè)重要因素。此外，在設(shè)計(jì)時(shí)還要利用或考慮的材料性能有瞬時(shí)拉伸強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、抗高周載荷能力、塑性、沖擊韌性和裂紋抗力等。因此，普遍認(rèn)為，規(guī)定球狀－片狀（即雙態(tài)）組織和細(xì)晶片狀組織是盤件最有利的組織，它能確保對(duì)組織要求相互矛盾的性能得到最佳的組合。按照大多數(shù)專家的意見，對(duì)于在500~550℃溫度條件下工作的盤件，應(yīng)該優(yōu)先選擇球狀組織和接近于球狀組織的過渡組織，而對(duì)于在更高溫度下工作的盤件，應(yīng)該優(yōu)先選擇片狀組織。
對(duì)于在適中溫度下使用的盤件，選擇球狀組織和接近于球狀組織的過渡組織是基于如下因素：
（1)目前，在計(jì)算盤件壽命時(shí)，與以允許裂紋為基礎(chǔ)的安全損傷容限原則相比較，大多數(shù)還是采用不允許產(chǎn)生裂紋的設(shè)計(jì)原則；

（2)具有球狀組織和接近球狀組織的過渡組織的盤件在生產(chǎn)階段有較大的檢驗(yàn)適應(yīng)性，在無損檢測的敏感性方面有很高的可探性；
（3)確保獲得球狀組織和過渡組織的變形工藝有較好的穩(wěn)定性，這對(duì)于提高產(chǎn)品的可靠性是很重要的。
對(duì)于在更高溫度下工作的盤件，采用片狀組織也是勢在必行的選擇，因?yàn)閷?duì)高溫條件下的蠕變抗力有了更高的要求，在高溫下鈦合金的蠕變抗力與低周疲勞、高周疲勞比較在更大程度上限制著極限工作應(yīng)力。為了提高具有球狀組織盤件的壽命，要減少片狀組織盤件的塑性、高周和低周疲勞抗力以及其他某些性能的損失，在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)允許的這兩種組織類別通常給予一定的限制。此外，只對(duì)于近α合金，使用片狀組織才公認(rèn)是允許的，這是因?yàn)椋c（α+β)合金比較，近α合金具有力學(xué)性能對(duì)組織有較小敏感性的特點(diǎn)。
軸類零件的苛刻受力狀態(tài)比較接近于盤件，主要決定于由扭轉(zhuǎn)、彎曲和剪切時(shí)形成的應(yīng)力作用產(chǎn)生的低周載荷抗力，所以軸類件和盤件的組織要求是類似的。
對(duì)于工作葉片，起決定作用的載荷是高頻交變載荷，主要的工、作能力判據(jù)是高的高周疲勞抗力。此外，葉片可靠工作的重要附加條件，特別是對(duì)于前幾級(jí)葉片是高的裂紋抗力，以保持當(dāng)外來物飛入發(fā)動(dòng)機(jī)和產(chǎn)生撞擊時(shí)的高壽命水平。對(duì)于大部分葉片品種，具有高水平疲勞極限的球狀類型組織被認(rèn)為是最佳的。對(duì)于前幾級(jí)葉片，特別是對(duì)于大規(guī)格的葉片（風(fēng)扇葉片），在工作時(shí)，在交變載荷上還疊加了足夠高的靜應(yīng)力，所以球狀－片狀組織（雙態(tài)）是更可取的。
與所討論的航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)零件一樣，直升機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸套和其他承力組件也屬于較高載荷的航空零件，它們的壽命和使用安全首先與材料的抗高周疲勞斷裂的能力有關(guān)。由此決定了對(duì)這些零件傾向于采用球狀組織或具有高球化程度的過渡組織作為允許組織。然而，還必須顧及這些零件同時(shí)承受有顯著靜應(yīng)力作用的非對(duì)稱性周期載荷，以及比盤和葉片更長的計(jì)算壽命（（N≥108周）。從前面提供的數(shù)據(jù)和圖表得知，片狀組織可能是更合理的。
一些研究工作討論了飛機(jī)機(jī)身不同部件最佳組織的選擇原則。曾經(jīng)指出，對(duì)蒙皮板材提出的最重要要求是抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力。在球狀組織中改善這一特性可以通過建立有利的織構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，而當(dāng)這還不夠或由于某種原因不可能或不允許時(shí)（由于在特定方向上性能的降低），則通過獲得片狀組織來實(shí)現(xiàn)。
大量品種的飛機(jī)零件是由模鍛件制造的，例如翼肋和大梁等。翼肋應(yīng)該具有高的強(qiáng)度和剛性，因此，對(duì)翼肋類零件選用球狀組織是合理的。對(duì)于大梁，重要的是高的疲勞強(qiáng)度、抗裂紋擴(kuò)展能力、斷裂韌性，相應(yīng)地片狀組織是更可取的。
因此，半成品最佳組織的選擇應(yīng)該建立在對(duì)這些零件的使用條件和工作狀況清楚的分析基礎(chǔ)之上。然而，在工程上還必須對(duì)具有不同組織的各種零件經(jīng)過相關(guān)的實(shí)際試驗(yàn)和臺(tái)架試車。

億沐鑫新材料公司產(chǎn)品分類：鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標(biāo)準(zhǔn)件、鈦加工件