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談?wù)凾C6鈦合金板材的冷軋加工性能!
發(fā)布時(shí)間:2023-06-05 17:39:51

  TC6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T(mén)i-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(yōu)點(diǎn)外,還具有良好的室溫和高溫綜合力學(xué)性能,使用溫度可高達450℃,常被用于制造航空發(fā)動(dòng)機葉片、渦輪盤(pán)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(yōu)化已做了大量的工作,而對于TC6合金板材的研究較少,科研人員通過(guò)對TC6板材冷軋加工過(guò)程的控制,確定了TC6板材冷軋加工的基本工藝參數,研究了TC6板材的冷軋加工性能。

  實(shí)驗用TC6鈦合金鑄錠是經(jīng)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(xué)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(shí)驗用TC6鑄錠在β相區開(kāi)坯,α+β兩相區鍛成板坯。板坯在β轉變溫度以上熱軋開(kāi)坯,在α+β兩相區軋制到3.5mm,經(jīng)中間退火和酸洗后,進(jìn)行冷軋加工硬化實(shí)驗。加工率每增加5%時(shí),從板材頭部切200mm長(cháng)實(shí)驗料一塊,余下板材繼續軋制,如此反復軋制、取樣,直到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(shí)驗材料進(jìn)行測試,分別測試實(shí)驗板的厚度、寬展、邊裂、組織和力學(xué)性能。

  上述實(shí)驗顯微組織在A(yíng)xiovert 200 MAT光學(xué)顯微鏡上觀(guān)察,力學(xué)性能在Instron5885拉伸試驗機上進(jìn)行測試。試驗結果如下:

 ?。?)從冷軋加工硬化曲線(xiàn)中可以發(fā)現,抗拉強度和屈服強度隨著(zhù)加工率增加而增加,而延伸率逐漸下降,這主要是由于隨著(zhù)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(shí),抗拉強度和屈服強度曲線(xiàn)趨于水平,說(shuō)明進(jìn)入難變形階段。

 ?。?)TC6鈦合金板材Z大冷軋加工率可達到30.3%,此時(shí)材料的延伸率降到5.8%,觀(guān)察板材表面開(kāi)始出現褶皺和浮凸,邊部出現裂紋。冷軋加工率達到30.3%時(shí)寬展量為20mm。


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