TC1鈦合金寬幅薄板軋制工藝研究
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更新時(shí)間：2016-04-14
近年來，隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展以及高性能戰(zhàn)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目的推進(jìn)，對(duì)更寬更薄的TC1鈦合金薄板的需求更為迫切。如何生產(chǎn)出能夠滿足使用要求的TC1鈦合金寬幅薄板，成為我國鈦材加工行業(yè)亟待解決的問題。因此研制幅寬在1200～1500mm 的高性能鈦合金薄板勢(shì)在必行。
? ? 我國從20世紀(jì)60年代初開始研制TC1鈦合金，然而到目前為止，我國僅有少數(shù)幾家公司可生產(chǎn)1000mm以內(nèi)的TC1鈦合金薄板，并且所生產(chǎn)的薄板在尺寸精度、板形、表面質(zhì)量方面與國外存在一定差距。由于國內(nèi)生產(chǎn)的TC1鈦合金薄板幅寬較窄，在加工大型零件時(shí)往往需要進(jìn)行大量的焊接。不僅焊接過程復(fù)雜，而且焊接中由于單位體積內(nèi)熱量集中，會(huì)造成熱影響區(qū)變寬，組織性能不穩(wěn)定，焊縫常成為易腐蝕源和斷裂源，極大影響零件使用的安全性和壽命。此外，由于軋制工藝的問題，國內(nèi)生產(chǎn)的TC1鈦合金薄板微觀組織不均勻，存在各向異性，成形性不穩(wěn)定。因此，我國航空航天工業(yè)中所需的高性能TC1鈦合金薄板尚需大量進(jìn)口。?? ? 近年來，隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展以及高性能戰(zhàn)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目的推進(jìn)，對(duì)更寬更薄的TC1鈦合金薄板的需求更為迫切。如何生產(chǎn)出能夠滿足使用要求的TC1鈦合金寬幅薄板，成為我國鈦材加工行業(yè)亟待解決的問題。因此研制幅寬在1200～1500mm 的高性能鈦合金薄板勢(shì)在必行。?
? ? 西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司建成一條稀有難熔金屬板帶材生產(chǎn)線，結(jié)合市場(chǎng)需求研制了各種牌號(hào)的鈦合金寬幅薄板，其厚度為0.4～2.5mm（精度為±0.05mm）、幅寬為1200～1500mm、長(zhǎng)度為2000～3000mm，填補(bǔ)了國內(nèi)寬幅鈦合金薄板的空白。為了進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高批次穩(wěn)定性，科研人員分別研究采用包覆疊軋和冷軋兩種工藝，制備TC1鈦合金寬幅薄板，對(duì)比分析兩種工藝制備的板材外觀質(zhì)量、組織與性能，并研究成品退火溫度對(duì)冷軋板材組織及性能的影響，旨在為大規(guī)模生產(chǎn)提供參考。?
? ? 實(shí)驗(yàn)原料為1級(jí)小顆粒海綿鈦和Al-Mn55中間合金，經(jīng)包合金包、電極壓制、等離子組焊后，采用真空自耗電弧熔煉得到3.0t的Φ640mmTC1鈦合金鑄錠。鑄錠經(jīng)鋸床鋸切下料，用大噸位壓機(jī)鍛造加工至180±10mm的板坯。板坯經(jīng)二火次開坯軋制軋至5mm。再經(jīng)表面處理后，轉(zhuǎn)至包覆疊軋工藝試制和冷軋工藝試制。包覆疊軋工藝：將4塊板組合，之間涂敷隔離層，上下用鋼板包覆封焊，一火次軋制到成品尺寸；再經(jīng)退火、堿酸洗、砂帶拋光至成品。冷軋工藝：?jiǎn)螇K板經(jīng)二火次軋制到成品厚度，再經(jīng)退火、蠕變矯形、堿酸洗。對(duì)比兩種工藝制備的板材外觀質(zhì)量、組織及性能。分別在550、580、620、680℃對(duì)冷軋工藝制備的板材進(jìn)行熱處理，研究成品退火溫度對(duì)冷軋板材組織與力學(xué)性能的影響。在OLYMPUS PMG3光學(xué)顯微鏡上進(jìn)行顯微組織觀察，在Instron-1851萬能材料試驗(yàn)機(jī)上按照GB/T 228-2002進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，拉伸速度為1mm/min。試驗(yàn)結(jié)果如下：?
（1）包覆疊軋工藝制備的TC1鈦合金板材表面質(zhì)量較差，堿酸洗后仍存在橘皮、小凸起、凹坑等缺陷，表面處理較為困難；而冷軋工藝制備的TC1鈦合金板材表面均勻一致，光潔度好，且缺陷少，表面質(zhì)量明顯優(yōu)于包覆疊軋板材。 ? ??
（2）冷軋TC1鈦合金薄板成品退火溫度控制在550～580℃較為合適。原料化學(xué)成分波動(dòng)、軋制工藝改變，熱處理制度可作適當(dāng)調(diào)整。作為值得信賴的合作伙伴和高品質(zhì)金屬合金的半成品供應(yīng)商，艾荔艾擁有完善的服務(wù)體系和專業(yè)的團(tuán)隊(duì)。在同客戶交易的過程中，我們力求根據(jù)不同的應(yīng)用需求將我們的產(chǎn)品做到精益求精。針對(duì)當(dāng)前和未來的市場(chǎng)需求，艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。
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