TC6合金耐磨板是一種綜合性能良好的馬氏體型Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si系的α+β兩相熱強鈦合金,其名義成分為Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si,,α/β轉(zhuǎn)變溫度在960~1000℃之間,。該合金除具有普通鈦合金比強度高、抗腐蝕性好等優(yōu)點外,,還具有良好的室溫和高溫綜合力學性能,,使用溫度可高達450℃,常被用于制造航空發(fā)動機葉片、渦輪盤等重要部件,,也可以用于制造飛機的隔框,、接頭等零件。國內(nèi)對TC6鈦合金鍛件,、鑄件,、管棒材等的加工工藝和性能優(yōu)化已做了大量的工作,而對于TC6合金耐磨板的研究較少,,科研人員通過對TC6耐磨板冷軋加工過程的控制,,確定了TC6耐磨板冷軋加工的基本工藝參數(shù),研究了TC6耐磨板的冷軋加工性能,。
實驗用TC6鈦合金鑄錠是經(jīng)真空自耗電弧爐三次熔煉得到,,其β轉(zhuǎn)變溫度為975~985℃,具體化學成分為(wt.%):Al6.2,,Mo2.5,,Cr1.4,F(xiàn)e0.41,,Si0.29,,O0.10,Zr<0.01,,C<0.01,,N<0.01,Ti余量,。實驗用TC6鑄錠在β相區(qū)開坯,,α+β兩相區(qū)鍛成板坯。板坯在β轉(zhuǎn)變溫度以上熱軋開坯,,在α+β兩相區(qū)軋制到3.5mm,,經(jīng)中間退火和酸洗后,進行冷軋加工硬化實驗,。加工率每增加5%時,,從板材頭部切200mm長實驗料一塊,,余下板材繼續(xù)軋制,,如此反復軋制、取樣,,直至板材出現(xiàn)邊裂或表面裂紋為止,。然后將切下的不同加工變形量的200mm實驗材料進行測試,分別測試實驗板的厚度,、寬展,、邊裂、組織和力學性能。
上述實驗顯微組織在Axiovert200MAT光學顯微鏡上觀察,,力學性能在Instron5885拉伸試驗機上進行測試,。試驗結果如下:
(1)從耐磨板冷軋加工硬化曲線中可以發(fā)現(xiàn),,抗拉強度和屈服強度隨著加工率增加而增加,,而延伸率逐漸下降,這主要是由于隨著冷軋加工率的增加,,位錯密度增加,,加工硬化加劇。當加工率達到27%左右時,,抗拉強度和屈服強度曲線趨于水平,,說明進入難變形階段。
?。?)TC6鈦合金耐磨板最大冷軋加工率可達到30.3%,,此時材料的延伸率降至5.8%,觀察板材表面開始出現(xiàn)褶皺和浮凸,,邊部出現(xiàn)裂紋,。冷軋加工率達到30.3%時寬展量為20mm。
?。?)TC6耐磨板冷軋加工率控制在25~27%時,,既有利于冷軋加工,又可在成品退火后得到均勻再結晶組織,。