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。合金在室温均衡状况下由α相和少量β相构成,β相的含量一般为2%~4%。该合金具有优胜的工艺塑性、焊接机能和热稳定性,在航空航天工业中获得了广泛应用,尤其是大规格TC2合金板可以削减焊缝数量,在航空工业中更具急切性。
TC2合金板用作国产飞机零件时是采取冷成形,在成形过程中对它的各向异性提出了较高的请求,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。
科研人员采取新的热轧工艺,在2800mm热轧机上制备出4mm×2500mm×1900mm的大规格TC2合金板。采取该技巧制备的大规格TC2合金板材板型平均,外面质量优胜,有效地清除了板材的各向异性。
合金应用真空自耗电弧炉熔炼,采取一次真空、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,应用2800mm热轧机经三火轧制成4mm厚TC2板材。
实验采取160mm厚TC2板坯,在3种不合厚度进行换向热轧,其他工艺均雷同,最后比较板材外面特点及力学机能。工艺轨制: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,室温拉伸实验在MTS实验机长进行,金相组织不雅察在奥林巴斯显微镜上。实验成果如下:
(1)采取热轧工艺2在两相区轧制大规格TC2合金板,获得的板材具有渺小、平均的等轴组织。
(2)采取热轧工艺2进行热轧可获得平均的组织及较好的室温强度和塑性匹配,横、纵向机能平均一致,利于后续板材应用。
(3)采取热轧工艺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、纵向机能存在较大差别。
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