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航空航天用TC4钛合金棒的热力学性能

发布时间:2020-07-01 22:55:48 浏览次数 :

钛合金材料具有比强度高、屈强比高、变形抗力高、工艺塑性和超塑性优良的特征,钛棒材制品广泛应用于国民经济的各个领域,在航空航天飞机上就有钛合金棒材经冷镦后制成的铆钉连接件。目前,关于小直径钛合金棒材(≤Φ10mm)热连轧及轧制棒材热处理、微观组织的分析比较欠缺,针对这个问题,技术人员在Gleeble500热力模拟机上对TC4合金进行高温压缩试验,分析不同温度、不同应变速率下TC4钛合金的流变应力曲线,为钛合金棒材热连轧提供必要的工艺参数,并对轧制后的产品进行了组织及性能分析。研究结果发现:

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1、从降低变形抗力,提高材料可成形性,保证终轧组织性能的角度来看,TC4钛合金棒材的最佳开轧温度为950℃,即稍低于TC4钛合金相变温度;最佳应变速度为1s-1,从而保证变形过程中应变和应变速率引起的加工硬化小,充分发挥材料的塑性;

2、经三辊Y型轧机热连轧获得Φ12、Φ6mm棒材,Φ12mm棒材组织为等轴初生α相+α条+β转变组织,晶粒直径约为3~10μm;Φ6mm棒材组织为少量等轴初生α相+细条状α相+β转变组织,晶粒尺寸不超过1μm。可见,随着累积变形量的增大,晶粒尺寸明显减小;

3、三辊Y型轧机热连轧获得的TC4钛合金棒材,其组织和力学性能均满足技术要求。试验采用的轧制设备、轧制工艺参数及热处理制度能够生产符合要求的钛合金棒材,从而为进一步的工业生产提供技术基础。

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