TC钛合金

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改变锻造温度外,为获得均匀组织,还可以采取多边形锻造方式,并重复镦粗 - 拔长过程。锻件成形前的锻造一般分为两次,第 1 次锻造又被称为“预处理”,通过在单相区或两相区不同的预处理过程得到二次锻造过程的不同初始组织,在第 2 次锻造过程中研究初始组织对热变形行为的影响。

TC18 钛合金属于高强度的 α + β 双相钛合金,其典型的加工工艺是先进行棒材的热锻造,再经热处理后锻成特殊形状的航空用锻件。目前已有较多的对其锻造工艺、变形参数、组织、性能与热加关系的研究。TC18 钛合金大规格棒材的锻造一般采用 “高 - 低 - 高”温特征的多火次锻造,涉及单相区或两相区变形,根据锻造温度与 β 相相变点的关系,可以将钛合金分为 α + β 锻造和 β 锻造。

TC18的化学成分:

TC18 钛合金棒材锻造织构的模拟:

1) 利用有限元方法模拟了 TC18 钛合金坯料不同区域在三向锻过程中温度、应力和应变的差异。确定了三向锻件中心温度高、边部温度低;中心等效应变高、边部等效应变低的定量关系。

2) 三向锻造后 β 相变形织构为:样品中心是{001}<100>织构(压缩型织构)和近{110}<112>织构(拉伸型织构),边部是{100}织构和{111}织构(均为压缩型织构)。实测织构与模拟织构有较好的一致性。三向锻造样品不同区域织构存在不均匀性。

3) 中心区域织构变化程度明显大于边部。横向织构变化的规律与轴向不同。

4) 三向锻造样品中心织构主要由最后 X 方向锻造决定。初始织构偏向随机分布时,则最后一次变形过程决定了最终织构。而初始织构为强织构时,最后一次变形过程很难改变其织构类型,会导致其向近处稳定织构转移。

5) 在三向压缩的 3 次压缩量为 30%~50%的不同组合工艺下,最显著的差异出现在轴向压缩量比非轴向压缩量大较多时,心部近{110}<112>织构不再出现,留下较强的单一立方织构{100}<001>。这可能是实际锻造出现心部强{100}不利织构的形变条件。

weinxin
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