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钛合金棒的力学性能与轧制工艺流程

发布时间:2020-08-16 21:20:20 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,钛合金棒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。

钛棒

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,钛丝厂家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:

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钛合金棒材的开轧温度为950℃,即稍低于TC4钛合金相变温度;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棒现货,从而为进一步的工业生产提供技术基础。

钛合金棒

钛合金棒工艺的流程如下:

1、压电极,将海绵钛通过压机进行压电极,形成致密的海绵钛压制块电极;

2、真空熔铸,在1700~1800℃以及-103Pa的条件下,对上述海绵钛压制块电极进行三次真空熔铸;

3、开坯,在1000℃的条件下,通过油压机开坯,最终压成正方形坯;

4、一次轧制,在970~980℃的条件下,用轧机初步轧制成圆柱体形状毛坯;

5、第二次轧制,在950℃的条件下,用轧机轧制成毛坯件。

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