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TC4钛合金材料、工艺介绍

人气:233 发布时间:2024-08-15

  钛合金具有低质高强、良好的高温强度和较好的耐腐蚀性等性能,在航空航天、航海、汽车和医疗器械、运动器材等新兴领域得到了广泛的运用。

  作为一种中等强度α-β 型钛合金,TC4 主要用于制造飞机机身、机翼零件和发动机叶片等,是目前应用最广泛的钛合金。TC4 合金强度高,热稳定性好,耐蚀性优异,生物相容性好,被誉为王牌钛合金,在诸多领域得到应用,也已开

  始作为油管材料使用。

  TC4 钛合金属于α+β型合金,其性能与组织结构密切相关。密排六方结构的α相和体心立方结构

  的β相构成了 TC4 钛合金的基本相,两相的比例、形状和尺寸直接决定着 TC4 的力学性能。TC4 钛合金的初始微观组织形貌主要取决于成形工艺过程中的冷却速率,冷却速率越高,组织越细化。

  TC4 钛合金具有比强度高、密度小、耐蚀性好、

  优良的韧性和焊接性等优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车等领域都得到成功的应用。结合其

  性能优势,民用航空发动机的叶片和涡轮盘等重要部件大多采用 TC4 材料制作而成。

  (1) 在变形温度 1000℃和变形量 50%时,变形速率低于或者高于 2mm/s 都有助于减小锻件损伤值,提高锻件质量。

  (2) 在变形温度 925℃, 变形速率 1000 mm/s,

  变形量 70%时锻件质量良好。

  (3) TC4 钛合金锻件锻造变形过程中各个锻造

  工艺参数对锻件最大损伤的影响依次为变形速率 >

  变形量 > 变形温度。

  (1) TC4 钛合金管材制备过程中,随冷轧及退火次数的增多,α 相晶粒不断经历变形及再结晶,因此 α 相晶粒尺寸逐渐减小; 在中间退火及最终退火后,管坯的 α 相晶粒尺寸由外表面至内表面依次递减,且不均匀程度提高,说明管坯由外表面至内表面的变形量逐渐提高。

  (2) TC4 钛合金管材的织构与冷轧时的 Q

  值相关性较大。当 Q 值较大时,内表面主要进行减壁变形,取向以倾转基面织构为主; 外表面以减径变形为主,取向沿 RD 方向倾转。当 Q 值较

  小时,内、外表面主要进行减径变形,取向由倾转基面织构沿 RD 方向倾转至柱面织构。

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