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至TC6钛合金板材冷轧加工性能的研究

发布时间:2021-11-26

TC6钛合金板材冷轧加工性能的研究

TC6合金是1种综合性能良好的马氏体型Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si系的 alpha;+ beta;两相热强钛合金,其名义成份为Ti⑹Al⑵.5Mo⑴.5Cr-0.5Fe-0.3Si, alpha;/ beta;转变温度在960~1000℃之间。该合金除具有普通钛合金比强度高、抗腐蚀性好等优点外,还具有良好的室温和高温综协力学性能,使用温度可高达450℃,常被用于制造航空发动机叶片、涡轮盘等重要部件,也能够用于制造飞机的隔框、接头等零件。国内对TC6钛合金锻件、铸件、管棒材等的加工工艺和性能优化已做了大量的工作,而对TC6合金板材的研究较少,科研人员通过对TC6板材冷轧加工进程的控制,肯定了TC6板材冷轧加工的基本工艺参数,研究了TC6板材的冷轧加工性能。

实验用TC6钛合金铸锭是经真空自耗电弧炉3次熔炼得到,其 beta;转变温度为975~985℃,具体化学成份为(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。实验用TC6铸锭在 beta;相区开坯, alpha;+ beta;两相区锻成板坯。板坯在 beta;转变温度以上热轧开坯,在 alpha;+ beta;两相区轧制到3.5mm,经中间退火和酸洗后,进行冷轧加工硬化实验。加工率每增加5%时,从板材头部切200mm长实验料1块,余下板材继续轧制,如此反复轧制、取样,直至板材出现边裂或表面裂纹为止。然后将切下的不同加工变形量的200mm实验材料进行测试,分别测试实验板的厚度、宽展、边裂、组织和建立区域合作、地区联动、协同发展机制力学性能。

上述实验显微组织在Axiovert2当时有业内人士揣测00MAT光学显微镜上视察,力学性能在Instron5885拉伸实验机上进行测试。实验结果以下:

(1)从冷轧加常常出现同1的保温材料工硬化曲线中可以发现,抗拉强度和屈服强度随着加工率增加而增加,而延伸率逐步降落,这主要是由于随着冷轧加工率的增加,位错密度增加,加工硬化加重。当加工率到达27%左右时,抗拉强度和屈服强度曲线趋于水平,说明进入难变形阶段。

(2)TC6钛合金板材最大冷轧加工率可到达30.3%,此时材料的延伸率降至5.8复合材料行业也赢得了不俗表现%,视察板材表面开始出现褶皱和浮凸,边部出现裂纹。冷轧加工率到达30.3%时宽展量为20mm。

(3)TC6板材冷轧加工率控制在25~27%时,既有益于冷轧加工,又可在成品退火后得到均匀再结晶组织。