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钛合金鍛造變形程度對钛棒、钛鍛件的組織和力學性能的影響

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钛合金鍛造變形程度對钛棒、钛鍛件的組織和力學性能的影響

發布日期:2017-11-16 作者: 點擊:

   钛合金變形程度對高低倍組織有重要的影響。變形程度大于30%-40%時,钛合金組織明顯出現細化。為使粗晶針狀組織充分細化并轉變為球狀組織,變形溫度必須控制在兩相區内,而且變形程度應不小于60%-70%。變形程度大小應保證形成介于針狀和等軸狀組織之間的中間組織。在高于β轉變溫度下,進行塑性變形程度也要足夠大,才能有效的細化β晶粒。并且變形溫度越高,所需的變形程度也越大。


   如果钛合金在β相區變形之前先在(α+β)相區進行塑性變形,在β相區變形時,隻要在不太大的變形程度(30%~40%)下便可以使組織得到細化。其原因在于,經過(α+β)相區鍛造的合金儲備了充分的變形能和更多的位錯,再在β相區變形時,發生一次再結晶,使得在β相區變形時對合金的晶粒細化更為有效。


   但是,在β轉變溫度以上鍛成的模鍛件中,往往達不到上述細化晶粒的效果。原因在與模鍛件的尺寸大,金屬在β相區的溫度下停留的時間長。特别是在模鍛件的難變形區内,一般都出現粗晶組織,因為這些部位變形程度小,沒有産生一次再結晶(β晶粒再結晶),而原晶粒卻發生劇烈長大。


   钛鍛件廠家變形程度的改變不僅影響到晶粒度,而且對晶内針狀(片狀)組織有影響,變形程度增大會使晶内組織得到細化。與變形溫度的影響一樣,變形程度影響明顯的是(α+β)相區的溫度下,因為這時有α相存在,而α相經受了塑性變形。


    在(α+β)相區的溫度下,變形程度的變化,對力學性能,尤其塑性的影響要比在β單相區的更為顯著。在β相區塑性變形時,變形溫度的提高會使變形程度對力學性能的影響減小。


    例如,TC6合金鑄錠在高于β轉變溫度(1050°C)鍛造時,随着變形程度的增大,低倍組織逐漸變得細化;變形程度為15%時,鑄钛組織未破碎;變形程度為30%時,鑄钛組織輕微破碎,略成纖維狀;變形程度為60%時,呈明顯的纖維狀,但還留有較清晰的鑄钛組織;當變形程度增大至80%時,呈細小纖維狀組織,但仍留有鑄钛組織的痕迹。


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