鈦合金具有低質(zhì)高強(qiáng)、良好的高溫強(qiáng)度和較好的耐腐蝕性等性能,在航空航天、航海、汽車和醫(yī)療器械、運(yùn)動器材等新興領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。
作為一種中等強(qiáng)度α-β 型鈦合金,TC4 主要用于制造飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼零件和發(fā)動機(jī)葉片等,是目前應(yīng)用最廣泛的鈦合金。TC4 合金強(qiáng)度高,熱穩(wěn)定性好,耐蝕性優(yōu)異,生物相容性好,被譽(yù)為王牌鈦合金,在諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用,也已開
始作為油管材料使用。
TC4 鈦合金屬于α+β型合金,其性能與組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。密排六方結(jié)構(gòu)的α相和體心立方結(jié)構(gòu)
的β相構(gòu)成了 TC4 鈦合金的基本相,兩相的比例、形狀和尺寸直接決定著 TC4 的力學(xué)性能。TC4 鈦合金的初始微觀組織形貌主要取決于成形工藝過程中的冷卻速率,冷卻速率越高,組織越細(xì)化。
TC4 鈦合金具有比強(qiáng)度高、密度小、耐蝕性好、
優(yōu)良的韌性和焊接性等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、石油化工、造船、汽車等領(lǐng)域都得到成功的應(yīng)用。結(jié)合其
性能優(yōu)勢,民用航空發(fā)動機(jī)的葉片和渦輪盤等重要部件大多采用 TC4 材料制作而成。
(1) 在變形溫度 1000℃和變形量 50%時,變形速率低于或者高于 2mm/s 都有助于減小鍛件損傷值,提高鍛件質(zhì)量。
(2) 在變形溫度 925℃, 變形速率 1000 mm/s,
變形量 70%時鍛件質(zhì)量良好。
(3) TC4 鈦合金鍛件鍛造變形過程中各個鍛造
工藝參數(shù)對鍛件最大損傷的影響依次為變形速率 >
變形量 > 變形溫度。
(1) TC4 鈦合金管材制備過程中,隨冷軋及退火次數(shù)的增多,α 相晶粒不斷經(jīng)歷變形及再結(jié)晶,因此 α 相晶粒尺寸逐漸減小; 在中間退火及最終退火后,管坯的 α 相晶粒尺寸由外表面至內(nèi)表面依次遞減,且不均勻程度提高,說明管坯由外表面至內(nèi)表面的變形量逐漸提高。
(2) TC4 鈦合金管材的織構(gòu)與冷軋時的 Q
值相關(guān)性較大。當(dāng) Q 值較大時,內(nèi)表面主要進(jìn)行減壁變形,取向以傾轉(zhuǎn)基面織構(gòu)為主; 外表面以減徑變形為主,取向沿 RD 方向傾轉(zhuǎn)。當(dāng) Q 值較
小時,內(nèi)、外表面主要進(jìn)行減徑變形,取向由傾轉(zhuǎn)基面織構(gòu)沿 RD 方向傾轉(zhuǎn)至柱面織構(gòu)。
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