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不同工藝成形的TC2合金大規格板坯組織分析

發表時間:2016-07-25 00:00:00; 來源:news_from

  TC2合金是一種中等強度、高塑性近α型鈦合金,沖壓含有4%α穩定元素和1.5%β穩定元素Mn。北京沖壓該合金在航空航天工業中獲得了廣泛應用,尤其是大規格 TC2合金板可以減少焊縫數量。中國沖壓隨著國內航空航天產品升級換代,對TC2鈦合金大規格板材的要求日益增強,對其各種力學性能和成形性能也提出了越來越高的要求。

  高質量、大規格板坯是成功制備TC2鈦合金大規格板材的關鍵。目前通過普通鍛造加工方法成形出高質量TC2鈦合金大規格板坯困難很大,主要之處是材料加工經常出現較多的開裂等缺陷,組織不均勻,產品性能指標不穩定,合格率較低。因此,普通鍛造方法已不適用于大規格TC2鈦合金板坯的成形。

  科研人員針對現有技術的不足,提供一種方法簡單,易實現工業化生產的TC2鈦合金大規格板坯的成形方法。采用該方法成形的TC2鈦合金板坯表面質量良好,組織均勻,產品內部缺陷少,產品穩定性好,產品合格率大大提高。

  合金利用真空自耗電弧爐熔煉,采用一次真空、二次充氬熔煉工藝,制備出Φ420mm的成品鑄錠。鑄錠相變點為(975±10)℃。

  鑄錠在大噸位快鍛機上進行鍛造,采用2種加工工藝,分別為:

  工藝路線1:高溫鍛造+下兩相區鍛造

  工藝路線2:高溫鍛造+上兩相區鍛造

  鍛造加工成厚度為240mm的大規格TC2鈦合金板坯。國際沖壓其中高溫鍛造為始鍛溫度在TC2鈦合金β相變點之上50~70℃,沖壓模具上兩相區鍛造為始鍛溫度在TC2 鈦合金β相變點之下10~15℃,沖壓行業現狀下兩相區鍛造為始鍛溫度在TC2鈦合金β相變點之下30~70℃。沖壓產業報告最后取樣,并進行室溫拉伸試驗和金相觀察。試驗結果表明:

  (1)采用高溫鍛造+下兩相區鍛造,金相組織均為均勻、等軸的再結晶組織,片狀組織已被完全消除。

  (2)采用高溫鍛造+上兩相區成形,TC2板坯變形溫度較高,導致再結晶驅動力不足,因此在難變形區仍然可發現存在未完全破碎的片狀組織。

  (3)采用低溫大壓下工藝方法,鍛造出厚度為240mm的大規格TC2鈦合金板坯,具有細小、均勻的等軸組織。

  來源:中國鍛壓網

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