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      TC6鈦合金加工、鈦板工藝及性能優化的研究

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      TC6鈦合金加工、鈦板工藝及性能優化的研究

      發布日期:2019-04-06 作者: 點擊:

      鈦合金板廠家

        TC6鈦合金是一種綜合性能良好的馬氏體型Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si系的α+β兩相熱強鈦合金,其名義成分為Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si,α/β轉變溫度在960~1000℃之間。該合金除具有普通鈦合金比強度高、抗腐蝕性好等優點外,還具有良好的室溫和高溫綜合力學性能,使用溫度可高達450℃,常被用于制造航空發動機葉片、渦輪盤等重要部件,也可以用于制造飛機的隔框、接頭等零件。國內對TC6鈦合金鍛件、鑄件、管棒材等的加工工藝和性能優化已做了大量的工作,而對于TC6鈦合金板材的研究較少,科研人員通過對TC6板材冷軋加工過程的控制,確定了TC6鈦板冷軋加工的基本工藝參數,研究了TC6鈦板材的冷軋加工性能。

        實驗用TC6鈦合金鑄錠是經真空自耗電弧爐三次熔煉得到,其β轉變溫度為975~985℃,具體化學成分為(wt.%):Al6.2,Mo2.5,Cr1.4,Fe0.41,Si0.29,O0.10,Zr<0.01,C<0.01,N<0.01,Ti余量。實驗用TC6鑄錠在β相區開坯,α+β兩相區鍛成板坯。板坯在β轉變溫度以上熱軋開坯,在α+β兩相區軋制到3.5mm,經中間退火和酸洗后,進行冷軋加工硬化實驗。加工率每增加5%時,從板材頭部切200mm長實驗料一塊,余下鈦板繼續軋制,如此反復軋制、取樣,直至板材出現邊裂或表面裂紋為止。然后將切下的不同加工變形量的200mm實驗材料進行測試,分別測試實驗板的厚度、寬展、邊裂、組織和力學性能。裂紋是鈦板經常出現的缺陷。鈦焊縫裂紋屬于冷裂紋,主要是由焊縫中氫引起的。氫的來源主要有鈦板材及鈦焊絲中的水分和油污,環境濕度是焊縫增氫的主要原因。焊接時在高溫作用下,大量的氫溶解在熔池中,在焊縫的冷卻和凝固過程中,由于溶解度的迅速降低,氫極易逸出。如果焊縫冷卻速度過快,氫來不及逸出保留在焊縫中,將使焊縫中的氫處于過飽和狀態,因而氫要極力進行擴散,并促使這一區域進一步脆化。

        上述實驗顯微組織在Axiovert 200 MAT光學顯微鏡上觀察,力學性能在Instron5885拉伸試驗機上進行測試。試驗結果如下:

       ?。?)從冷軋加工硬化曲線中可以發現,抗拉強度和屈服強度隨著加工率增加而增加,而延伸率逐漸下降,這主要是由于隨著冷軋加工率的增加,位錯密度增加,加工硬化加劇。當加工率達到27%左右時,抗拉強度和屈服強度曲線趨于水平,說明進入難變形階段。

       ?。?)TC6鈦合金板冷軋加工率可達到30.3%,此時材料的延伸率降至5.8%,觀察鈦板表面開始出現褶皺和浮凸,邊部出現裂紋。冷軋加工率達到30.3%時寬展量為20mm。


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      關鍵詞:鈦合金板,鈦合金板加工,鈦合金板供應

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