鈦合金板材的沖壓成形工藝_www.exlcsoft.com
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鈦合金板材的原始組織由93.86%的等軸α相和6.14%的β相組成，平均晶粒尺寸為1.3μm±0.7μm。室溫拉伸測試結果顯示，其各向異性較大，與軋制方向呈45°方向時，試樣的屈服強度最低，延伸率較高，且當達到極限強度時，試樣會很快發生斷裂。成形極限測試試驗在裝有半球狀沖頭的設備上完成，半球沖頭的直徑為60mm。采用裝有4個先進CCD相機的光學應變測量系統來記錄每個試樣完整的變形過程。通過設計不同的試樣形狀來測試不同應變路徑的變形行為。
Nb—55%Ti—5%Zr(原子)合余，經過100小時的時效處理，Je值趨于飽和。由于Tc和P值的變化主堅與成分有關，當Tc和p值達到飽和點時，等溫時效處理微觀組織的變化。時效處理以前的組織稱為纖維組織，是出晶粒沿線材的拉仲方向延伸的加工組織。因為析出物是沿纖維組織的邊界優先沉淀，所以，隨著時效溫度的提高和時效時間增加，析出物的粒子尺寸和數量包增加。例如，時效l00小時，粒狀的析出物尺寸達到100毫微米。如果時效時間超過l00小時，析出物成長粗大。由此可見，這些合金經過等溫時效后，Jc的變化與析出物尺寸的變化有著密切的關系。
若將時效溫度提高到500℃，沿纖維組織的邊界析出的決狀析出物尺寸達效百毫微米。在低溫時效時，析出物的數量增加，但尺寸很小，僅有數十毫微米。在350一500℃范圍進行時效時，對合金的機械性能也有明顯影響中可以看出，含
鈦量不同的合金，其抗拉強度隨時效溫度的變化而變化。在低溫時效的時，由于析出物粒子微細而抗抗強度值較高。350℃時效，抗拉強度值增加的較為顯著。報分析，在這樣的時效條件下，可能會有w相的析出。在500℃時效，由于消除了加工硬化，而坑拉強度降低。
實驗發現，所有的試樣均在半球沖頭的頂部突然發生斷裂，斷裂前沒有明顯的頸縮現象，說明該合金的室溫成形性是非常有限的。對比分析了Ti-6Al-4V
鈦板室溫彎曲和軋制成形時的變形行為。結果表明，擺錘折疊彎曲試驗和V型模彎曲試驗的最小彎曲半徑為9mm，而軋制成形的最小彎曲半徑為7.51mm，提高了15%以上。軋制成形可以成形更小的半徑尺寸且比簡單的彎曲成形回彈更小。這主要是由于軋制成形是一個多工步的累積變形過程，逐步多次變形可以抑制裂紋的長大，同時使材料的變形比普通的一次變形更加充分。另外，在高強鋼軋制過程中經常出現的形狀缺陷在Ti-6Al-4V鈦合金軋制成形過程中相對較少。可見，軋制成形是室溫成形航空及汽車結構件用高強鈦合金板材的很有潛力的加工方法。
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