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鈦及鈦合金的可鍛性和工藝塑性

時間:2022-08-01   訪問量:1549

鈦合金的可鍛性比鋼和鋁合金差。各類鈦合金的流動應力比4340合金鋼要高4~5倍。4340合金(應變速率227s)與常用鍛造鈦合金在應變速率為10s-情況下的流動應力圖如圖3-3所示。

4340合金鋼與常用鍛造鈦合金在應變速率為10s-1情況下的流動應力圖 

金屬單晶體的塑性變形主要通過滑移和孿晶兩種方式進行?;剖窃谕饬ψ饔孟戮w的一部分沿一定的晶面和結(jié)晶方向相對于晶體的另一部分產(chǎn)生位移,滑移后晶體各部分的位向仍然保持一致。滑移一般是沿著原子排列最密或較密的晶面并沿著原子線密度最大的方向進行的,這些發(fā)生滑移的結(jié)晶面和方向分別稱為滑移面和滑移方向。滑移面及在其上進行的滑移方向構(gòu)成滑移系。滑移系的多少在很大程度上決定了材料變形的能力。
在外力作用下,變形首先在那些取向最適宜的晶粒中沿最有利的滑移面進行。位錯沿滑移面運動一般不能直接穿過晶界,隨著變形過程的進行,在晶界附近聚集的位錯越來越多,造成的應力越來越大,如多晶體的晶粒有較多的滑移系,變形則轉(zhuǎn)到抗力較小的滑移系進行。面心立方和體心立方晶體結(jié)構(gòu)的滑移系較多,其多晶體表現(xiàn)出良好的塑性。由于位向不同和晶界的約束,各個晶粒變形的先后不一致,有的晶粒變形大,有的變形小,同一晶粒內(nèi)變形也不一致,從而導致多晶體變形的不均勻性。
鈦和鈦合金有兩種同素異構(gòu)體。在低溫下,六方晶格組織的α相滑移面數(shù)目有限,所以塑性變形相對困難,當溫度升高時,六方晶格中的滑移面增多,并有一部分六方晶格的α相轉(zhuǎn)變成體心晶格的β相,所以鈦及鈦合金的塑性隨溫度的升高而大大提高。當溫度超過相變點進入β相區(qū)時,金屬的組織由六方晶格全部轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方晶格,這時鈦及鈦合金的塑性特別高,因此,鈦合金一般在熱態(tài)下進行壓力加工。
由于鈦合金在高溫下與氣體有很強的化學親和力,極容易氧化,在鍛壓加熱過程中,鈦合金吸收氧、氫、氮等氣體,也容易和碳反應。不但使鈦合金工藝塑性降低,而且使材料的性能惡化,其中氫的影響最大。因此,加熱中應注意防止污染。
從有關的塑性圖可以看出,鑄態(tài)鈦合金只有有限的塑性,經(jīng)過變形后的材料,塑性大大提高。
變形程度和應變速率對鈦合金的工藝塑性有很大的影響,在速度為9m/s的落錘和0.003m/s的液壓機上對鑄態(tài)TA3合金做鐓粗試驗的結(jié)果表明,錘上鐓粗的允許變形程度大于45%,而液壓機上鐓粗的允許變形程度則可達60%.部分鈦合金的工藝塑性圖如圖3-4~圖3-17所示。

TA1合金的工藝塑性 

TA6合金塑性圖 

TA7,TC2合金塑性圖 

TC4合金塑性圖 

TC5合金塑性圖 

TC6合金塑性圖 

TC8合金塑性圖 

TC9合金塑性圖 

TC18合金塑性圖 

TC11合金(鑄態(tài))塑性圖 

TC11合金塑性圖 

TB8合金工藝塑性 

變形溫度對三類鈦合金和4340合金鋼的變形抗力的影響 


億沐鑫新材料公司產(chǎn)品主要分類:鈦棒鈦管、鈦板鈦陽極、鈦箔鈦帶鈦法蘭、鈦絲鈦靶材、鈦設備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標準件鈦加工件


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