Ti14合金触变可锻性研究.pdf

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1、第42卷第10期稀有金属材料与工程Vo1．42，No．102013住10月RAREMETALMATERIALSANDENGINEER1NGOctober2013Til4合金触变可锻性研究陈永楠，张学敏，魏建锋2，赵永庆(1．长安大学，陕西西安710064)(2．西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，陕西西安710049)(3．西北有色金属研究院，陕西西安710016)摘要：通过模拟镦锻压缩和模锻实验研究Tj14合金半固态下的触变锻造特性，分析了锻造过程中的组织演变过程，测定了锻件的力学性能，并综合讨论了该合金半固态下的触变可锻性。结果表明：Til4合金

2、在半固态较常规固相下具有较小的镦锻变形抗力；其中，1000到1100℃之间触变镦锻变形量可达70％～85％。半固态模锻结果表明：1000和1050℃下，合金在变形量为45％～75％时表现出良好的可锻性，锻件表面无明显缺陷。分析认为：由于液相的协调变形机制，半固态下触变模锻较常规模锻，减少了晶界处的应力集中，有效降低了合金的变形抗力；同时，触变锻造可以有效细化晶粒，提高力学性能，改善合金的成形性。关键词：半固态；钛合金；触变锻造；微观组织；力学性能中图法分类号：TG146．23文献标识码：A文章编号钛及钛合金具有比重小、比强度高、耐高温、耐性。镦锻实验样品

3、尺寸为415mm~22mm，采用热模蚀、生物相容性好等众多特性，因此，广泛应用于航拟压力试验机模拟镦粗的过程，压缩样品于中心部分空航天、舰船、医疗和化工等领域[1]。目前，钛合金带有固定槽的压盘中，以保证压缩过程中应力无偏差；制品主要采用锻造、轧制等压力成形方法，这种变形压缩变形温度为950，1000，1050，1100和1150℃，钛合金较铸造钛合金具有高强度，更好的延展性、更升温速率为25~C／s，采用R型热电偶测量试样温度，多样化的力学性能，可以满足更多结构件的需要】。压缩停止于试样表面出现裂纹，并通过载荷计算出压然而，由于Ti金属具有密排六方晶体

4、结构，滑移系少，缩过程中的流变应力。导致钛合金材料比其他常见金属A1、Fe具有较差的塑模锻所需Til4合金的25铸锭，经常规开坯锻性变形能力，造成了钛合金产品生产的困难性和特殊造至40mm棒材后，采用倾角为120。的WC锻模，性【3]。为了改善合金的塑性加工能力，Y．Q．Zhao和将棒材分别锻造至2O，25和3Omm，对应变形YN．Chen[。】研究了钛合金在半固态条件下变形行量分别为75％、60％和45％。锻造温度为950，1000，为，发现了合金在半固态条件下具有较低的变形抗力，1050和1100℃，采用辐热高温计测温，升温速率为可能改善钛合金的塑性

5、加工特性。因此，本实验以前25。C／s，锻造速率为500mm／min，试样用喷水冷却，期研究结果为依据，采用模拟镦锻和模锻实验，结合以保持高温变形组织。组织形貌分析及锻件力学性能测试，综合讨论Til4合采用OLYMPUSGX71光学显微镜(optical金的触变锻造特性。microscopy，OM)观察金相组织，应用Olympics3m软件及平均截线法统计平均晶粒尺寸，晶粒的形状因1实验子按以下公式计算】：试验所用的Til4合金[(Ti．Cu—A1Si，Cu>10％，4质量分数)为+Ti2Cu型钛合金，其中Ti2Cu熔点为p。990。C，温度高于990。

6、C认为合金处于半固态区间。式中，p一晶粒界面的长度(岬)，A一晶粒的截面积通过模拟镦锻实验和模锻实验来研究合金的可锻(rtm)。值在0到1之间变化，0表示一个拉长的横收稿日期：2012—10—19基金项目：国家“973”项目(2o07cB613807)；陕西省自然科学基金(2Ol10474)；金属材料国家重点实验室开放基金(Ol11201)；国家自然科学基金(51201019)作者简介：陈永楠，男，1981年生，博士，讲师，长安大学材料科学与工程学院，陕西西安710064，E-mail：frank_cyn@163．com