耐更高温度的新型高温钛合金提出了迫切需求。本文介绍了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况，详细阐述了TiAl合金、SiC纤维增强钛基复合材料2种新型高温钛合金的国外研究现状和应用情况。

此适合于在高温环境下使用。近β型和β型钛合金尽管在室温至300℃左右具有高的拉伸强度，但在更高的温度下，合金的蠕变抗力和持久性能急剧下降。α+β型钛合金不仅具有良好的热加工性能，而且在中温环境下还有良好的综合性能。按照发动机零件的使用环境和对材料的性能要求，α型、近α型和α+β型钛合金更能满足发动机的工作要求。经过半个世纪世界各国钛合金研究工作者的努力，目前固溶强化型航空发动机用高温钛合金的最高工作温度已由350℃提高到了600℃，表1所示为世界各国研制的各温度段使用的高温钛合金

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我国航空发动机用高温钛合金材料的

发展

航空发动机压气机叶片、盘和机匣等零件要求在室

温至较高的温度范围内具有高的瞬时强度、持久强度、高温蠕变抗力、组织稳定性和高低周疲劳性能。α型和近α型钛合金具有良好的蠕变、持久性能和焊接性，因

表1

Table1

WorkingtemperatureChina

350℃TC4

。

世界各国研制的高温钛合金

High-temperaturetitaniumalloydevelopedbydifferentcountries

450℃TA11

500℃TC11TA7TA15BT9BT20IMI685Ti-6242

550℃TA12

600℃Ti60

650℃TD3（Ti3Al）Ti2AlNb

—Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo

Burnresistanttitaniumalloy

Ti40

400℃TC6TC17BT3-1Ti-6246IMI550Ti-17

RussiaEuropeandUSA

BT6BT22Ti-64

BT8MIMI679Ti-811

BT25Ti-6242SIMI829

BT18yBT36IMI834Ti-1100

BTT-1BTT-3AlloyC

我国于20世纪70年代开始研制航空发动机用高温钛合金，其发展历程见图1所示。目前在我国航空发动机上获得应用的主要是α+β型钛合金，工作温度均在500℃以下。更高温度使用的近α型钛合金（如600℃高温钛合金）尚处于研发阶段，未获得应用

。

国目前航空发动机上用量最大的钛合金，大量应用于我国WP13，WP14，WS11等第2代航空发动机的高压压气机叶片和盘。当工作温度达到500℃以上时，钛合金的蠕变性能和热稳定性的重要性愈加突出，而这2种性能之间往往存在矛盾，需要通过优化合金成分和控制显微组织使这2个性能得以更好地匹配。目前，各国研制Al-Sn-Zr-Mo-Si和使用的500℃以上高温钛合金均为Ti-系，最高使用温度已达到600℃。已经正式获得应用的600℃高温钛合金是IMI834钛合金，该合金已经成功应用于EF2000战斗机动力装置EJ200发动机上，用于制造高压压气机整体叶盘。我国的600℃高温钛合金Ti60还处于研制阶段，尚未获得正式应用。

单纯采用固溶强化方法的钛合金难以满足使用温度环境在600℃以上时对蠕变抗力和强度的要求。由于有Al系金属间化合物具有高比强度、比刚度，序强化的Ti-高蠕变抗力，优异的抗氧化和阻燃性能，因此成为使用温度在600℃以上时的非常有潜力的候选材料，其中Ti3Al和Ti2AlNb合金长期工作温度可达650～700℃左右，而TiAl基合金工作温度则可达760～800℃。Ti3Al，Ti2AlNb和TiAl基合金低的室温塑性和韧性是这图1

Fig.1

我国航空发动机用高温钛合金的发展历程

Developmentofhigh-temperaturetitaniumalloyforaero-engineinChina

我国在航空发动机上使用的工作温度在400℃以下的高温钛合金主要有TC4，TC17，应用于发动机工作温度较低的风扇叶片和压气机第1，2级叶片，TC6的用温钛合金有TC11，TA15和TA7合金，其中TC11是我