鈦合金的密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、高溫性能好和無磁性,是一種重要的結(jié)構(gòu)材料和功能材料[1,2]
目前鈦合金TC4(Ti-6Al-4V)的應(yīng)用量最大,占鈦合金使用量的70%~80%
TC4鈦合金是一種α+β型合金,其綜合性能優(yōu)異、適用溫度范圍廣且可通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化,廣泛應(yīng)用在航空航天工業(yè)[3,4]
目前飛機(jī)機(jī)身的結(jié)構(gòu)梁、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片以及機(jī)翼零件大多用TC4鈦合金制造,因此對(duì)其顯微組織和力學(xué)性能的要求較高[5]
制備鈦合金的傳統(tǒng)方法—真空自耗電弧爐熔煉法(VAR,Vacuum arc remelting),其生產(chǎn)周期長(zhǎng)[6]、容易產(chǎn)生組織缺陷、化學(xué)成分均勻性差且不能充分去除低密度和高密度夾雜[7]
電子束冷床熔煉技術(shù)(EBCHM,Electron beam cold hearth melting)是一種先進(jìn)的熔煉技術(shù)[8,9],與VAR法和EBCHM法相比能大幅度縮短生產(chǎn)周期,保證合金元素均勻化和避免偏析,尤其是能有效去除易揮發(fā)雜質(zhì)和低、高密度夾雜[10,11]
國內(nèi)外學(xué)者對(duì)電子束冷床爐熔煉TC4鈦合金的研究較多
李育賢和楊春麗[12]研究了EB爐熔煉對(duì)不同形態(tài)鈦合金中殘鈦含氧量和揮發(fā)損失的影響
雷文光和毛小南等[13,15]對(duì)EB爐熔煉TC4鈦合金連鑄凝固過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,并研究了EB爐熔煉TC4合金鑄錠的成分均勻性
彭鵬[16],劉強(qiáng)[17]等用數(shù)值模擬技術(shù)研究了Ti-6Al-4V鑄錠在EBCHM過程中澆鑄溫度和凝固速度對(duì)凝固組織的影響
趙帥[18]研究了單向和換向熱軋工藝對(duì)EB爐熔煉TC4鈦合金板材顯微組織和力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)熱軋換向次數(shù)的增加使其其各向異性降低,而換向二次熱軋的板材綜合性能最優(yōu)
S.V. Akhonin等[19]建立了EB爐熔煉TC4鈦合金過程中鋁蒸發(fā)動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型,可預(yù)測(cè)工藝參數(shù)和爐料組成對(duì)最終鑄錠化學(xué)成分的影響
本文用電子束冷床熔煉TC4鈦合金熱軋板材,研究退火溫度對(duì)顯微組織、織構(gòu)及力學(xué)性能的影響
1 實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)用材料是用EB爐熔煉的TC4鈦合金扁錠,尺寸為880 mm×1248 mm×201 mm
用連續(xù)升溫金相法測(cè)得其相變溫度為995±5℃
將初始扁錠進(jìn)行單相區(qū)三火次多道次換向熱軋,得到厚度為8 mm的TC4鈦合金板材
原始組織為雙態(tài)組織,由等軸α相和β轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成
TC4鈦合金主要元素的含量,列于表1
Table 1
聲明:
“退火溫度對(duì)TC4鈦合金熱軋板材的顯微組織、織構(gòu)和力學(xué)性能影響” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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