tc6 谈谈TC6钛合金板材的冷轧加工性能

TC6钛合金板材冷轧加工性能探讨

TC6合金是一种综合性能良好的马氏体钛铝钼铬铁硅α+β两相热强钛合金。其标称成分为Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si，其α/β转变温度在960℃-1000℃之间。该合金不仅具有普通钛合金比强度高、耐腐蚀性好的优点，而且在室温和高温下具有良好的综合力学性能，使用温度可高达450℃。常用于制造航空空发动机叶片、涡轮盘等重要零件。，也可用于制造飞机隔板架、接头等零件。我国在优化TC6钛合金锻件、铸件、管材和棒材的加工工艺和性能方面做了大量的工作，而对TC6合金板材的研究较少。通过控制TC6板材的冷轧工艺，研究人员确定了基本工艺参数，并对TC6板材的冷轧性能进行了研究。

实验用TC6钛合金铸锭在真空自耗电极电弧炉中熔炼三次获得。其β转变温度为975 ~ 985℃，比化学组成为(wt。%): Al 6.2，Mo2.5，Cr1.4，Fe0.41，Si0.29，O0.10，Zr < 0.01，C. TC6锭在β相区开坯，在α+β相区锻成板坯。板坯在β转变温度以上热轧，在α+β两相区轧制至3.5毫米。中间退火和酸洗后，进行冷轧加工硬化试验。当加工速度增加5%时，从板材头部切下一根200mm长的实验材料，板材的其余部分继续轧制，如此反复轧制和取样，直到板材出现边缘裂纹或表面裂纹。然后，对切割后的200mm实验材料进行了不同加工变形的测试，分别测试了实验板的厚度、展宽、边缘裂纹、显微组织和力学性能。

在Axifonide 200 MAT光学显微镜上观察微观结构，在Instron5885拉伸试验机上测试力学性能。测试结果如下:

(1)从冷轧加工硬化曲线可以发现，抗拉强度和屈服强度随着加工速率的增加而增加，而延伸率逐渐降低，这主要是由于随着冷轧加工速率的增加，位错密度和加工硬化的增加。当加工率达到27%左右时，抗拉强度和屈服强度曲线趋于水平，说明很难变形。

(2)TC6钛合金板材的最大冷轧加工率可达30.3%，此时材料延伸率降至5.8%。观察到板材表面开始出现褶皱和凸起，边缘出现裂纹。当冷轧率达到30.3%时，展宽为20毫米。

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