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简介TC2钛合金大规格热轧板材的研制

发布时间:2019-11-09 18:46:36

简介TC2钛合金大规格热轧板材的研制

生意社06月15日讯

TC2合金是一种低强度、高塑性近α型钛合金,含有4%α(质量分数)稳定元素Al和1.5%β稳定元素Mn。合金在室温平衡状态下由α相和少量β相组成,β相的含量一般为2%~4%。该合金具有良好的工艺塑性、焊接性能和热稳定性,在航空航天工业中获得了广泛应用,尤其是大规格TC2合金板可以减少焊缝数量,在航空工业中更具迫切性。

TC2合金板用作国产飞机零件时是采用冷成形,在成形过程中对它的各向异性提出了较高的要求,以防止在冷变形过程中出现变形不均的问题。钛是一种滑移系较少,对称性较差的密排六方金属。在板材轧制过程中极易形成织构而导致各向异性。

科研人员采用新的热轧工艺,在2800mm热轧机上制备出4mm×2500mm×1900mm的大规格TC2合金板。采用该技术制备的大规格TC2合金板材板型均匀,表面质量良好,有效地消除了板材的各向异性。

合金利用真空自耗电弧炉熔炼,采用一次真空、二次充氩熔炼工艺,制备出TC2的成品铸锭,其相变点为975℃±10℃。铸锭在大吨位快锻机上锻造成厚度为200mm的板坯,利用2800mm热轧机经三火轧制成4mm厚TC2板材。

实验采用160mm厚TC2板坯,在3种不同厚度进行换向热轧,其他工艺均相同,最后比较板材表面特性及力学性能。工艺制度:工艺1纵横向变形比分别为75%和90%。工艺2纵横向变形比分别为84%和84%。工艺3纵横向变形比分别为90%和75%。经酸洗后加工成拉伸试样,室温拉伸试验在MTS试验机上进行,金相组织观察在奥林巴斯[微博]显微镜上。试验结果如下:

(1)采用热轧工艺2在两相区轧制大规格TC2合金板,得到的板材具有细小、均匀的等轴组织。

(2)采用热轧工艺2进行热轧可获得均匀的组织及较好的室温强度和塑性匹配,横、纵向性能均匀一致,利于后续板材使用。

(3)采用热轧工艺1、3进行热轧也可获得较好的室温强度和塑性匹配,但金相组织存在部分条状组织,横、纵向性能存在较大差异。

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