tc6钛合金耐磨板冷轧加工性能的研究 | 法钢特种钢材(上海)有限公司-凯发体育官网

  tc6合金耐磨板是一种综合性能良好的马氏体型ti-al-mo-cr-fe-si系的α β两相热强钛合金,其名义成分为ti-6al-2.5mo-1.5cr-0.5fe-0.3si,α/β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合力学性能,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,也可以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,而对于tc6合金耐磨板的研究较少,科研人员通过对tc6凯发体育官网-凯发体育入口冷轧加工过程的控制,确定了tc6耐磨板冷轧加工的基本工艺参数,研究了tc6耐磨板的冷轧加工性能。

  实验用tc6钛合金铸锭是经真空自耗电弧炉三次熔炼得到,其β转变温度为975~985℃,具体化学成分为(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β相区开坯,α β两相区锻成板坯。板坯在β转变温度以上热轧开坯,在α β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长实验料一块,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、组织和力学性能。

  上述实验显微组织在axiovert200mat光学显微镜上观察,力学性能在instron5885拉伸试验机上进行测试。试验结果如下:

  (1)从耐磨板冷轧加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,而延伸率逐渐下降,这主要是由于随着冷轧加工率的增加,位错密度增加,加工硬化加剧。当加工率达到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钛合金耐磨板最大冷轧加工率可达到30.3%,此时材料的延伸率降至5.8%,观察板材表面开始出现褶皱和浮凸,边部出现裂纹。冷轧加工率达到30.3%时宽展量为20mm。
  (3)tc6耐磨板冷轧加工率控制在25~27%时,既有利于冷轧加工,又可在成品退火后得到均匀再结晶组织。