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鍛造工藝對(duì)鈦合金棒組織和性能影響

文章出處: 人氣：1384 發(fā)表時(shí)間：2020-09-23 16:23:17

近年來(lái)，隨著市場(chǎng)需求的發(fā)展和市場(chǎng)的擴(kuò)大。我國(guó)鈦棒加工業(yè)取得了快速發(fā)展。新的鈦合金牌號(hào)也在不斷研制及應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的鈦合金主要有TC4(Ti 6A 4V),Ti 6Al 2Sn 4Zr 2Mo等。但由于鈦合金原料較貴，熔煉、加工困難，致使生產(chǎn)成本很高，通常為鋼的8～10倍，大大限制了鈦合金的應(yīng)用。
　　TC4(Ti 6A 4V)合金屬于典型的a+0兩相合金，該合金是美國(guó)20世紀(jì)50年代研制，具有優(yōu)異的綜合性能，其良好的工藝塑性和超塑性，適合于各種壓力加工成形，在航空、航天工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。可用于制作工作溫度400°C以下的各類零件，占鈦合金使用量的一半以上。我國(guó)20世紀(jì)50年代末開始研究和試生產(chǎn)Ti 6A 4V合金。1970年冶標(biāo)將其定名為TC4合金。該合金是我國(guó)引進(jìn)、仿制的諸多鈦合金中生產(chǎn)和應(yīng)用最為成熟的合金之一。由于Mo和V在鈦合金中均為同晶型穩(wěn)定元素，但相對(duì)來(lái)說(shuō)我國(guó)鉬資源蘊(yùn)藏比釩資源豐富，鉬礦的使用潛力較大。
　　實(shí)驗(yàn)用材料采用真空自耗電弧爐三次熔煉的BTi62鈦合金鑄錠。鑄錠的0相轉(zhuǎn)變溫度為1000～1020°C。鑄錠在2500T快鍛機(jī)、3150T水壓機(jī)及SXP精鍛機(jī)進(jìn)行鍛造。得到027.5mm的成品棒材。
　　TC4(Ti 6Al 4V)合金主要用于450°C以下的工作溫度。設(shè)計(jì)BTi62鈦合金的目的是用元素Mo代替元素V。得到性能與TC4(Ti 6A卜4V)相當(dāng)?shù)暮辖?。目前?guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)中TC4合金的高溫拉伸指標(biāo)均為400°C。所以研究BTi62時(shí)直接測(cè)定400°C高溫拉伸性能與TC4同規(guī)格鈦棒材進(jìn)行對(duì)比。表2所列為熱處理后027.5mm棒材400°C的高溫拉伸性能。
　　(1)BTi62鈦合金采用0鍛造和α β兩相區(qū)鍛造兩種鍛造工藝，均可獲得強(qiáng)度與塑性匹配較好的組織。其室溫屈服強(qiáng)度均>920MPa,滿足設(shè)計(jì)要求。
　　(2)在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)采用0鍛造工藝，由于變形抗力較小，鍛造火次少，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益好，容易操作，便于生產(chǎn)時(shí)采用。

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