Ti-6Al-4V ELI宽幅板坯锻造工艺研究
发布时间:2016-06-12 08:30
作者:互联网
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在Ti-6Al-4V
合金基础上改进的Ti-6Al-4VELI
钛合金是一种损伤容限型
钛合
金,具有中等
强度、高损伤容限和长
疲劳寿命等特点。与其他中等强度钛
合金相比,在强度和塑性
水平相当的情况下,Ti-6Al-4VELI钛合
金具有相当高的断裂韧度和抗疲劳
裂纹扩展
能力,广泛地应用于制造深潜器耐压壳体。钛合金成品
板材对组织均匀性要求较高,在实际的
生产过程中,经常出现一些组织不均匀现象,造成成品板材不能满足
标准要求。因钛合金具有组织遗传性,因此
锻造板坯的组织形态和均匀性对轧制的成品板材具有决定性的影响。科研人员主要研究了板坯锻造
工艺及变形参数对板坯组织形态和性能的影响。目的在于选出较合理的板坯锻造工艺,提高板坯质量,为后期成品板材的轧制奠定基础。实验选用
规格为Φ920/7200kg的Ti-6Al-4VELI
铸锭,铸锭经三次真空自耗
电弧炉熔炼,以
保证铸锭成分均匀,最终扒皮去除表
面缺陷。其化学成分符合GB/T3620的规定。采用80/100MN快锻机进行锻造。为保证板坯的组织均匀性,工艺设计为在单相区采用多火次镦拔工艺,保证总变形大于80%,从而使铸态组织充分
破碎,晶粒细化。两相区采用多火次镦拔工艺,保证总变形大于70%的变形量,继续细化晶粒,保证组织均匀性,并且使原直径为Φ920mm铸锭墩粗至Φ1150mm。同时为使板坯宽度满足≥1750mm尺寸要求,采用横向
宽展,即
坯料长度方向与锤头长度方向平行;利用最小
阻力原理,逐步展宽,最终得到满足轧制工艺设计要求的宽幅板坯。经计算Ti-6Al-4VELI钛
合金板坯在两相区镦拔时所需最大变形压力为56MN,横向宽展最大变形压力为42MN,即表明利用80/100MN快锻机,采用镦拔加横向宽展工艺的锻造方法是可行的。实际生产中,设备
系统显示实测最大变形压力为62MN。最终锻造出轧制用板坯的规格为230×1750×≥4000mm。试验结果表明:(1)通过利用80/100MN油压机,采用横向宽展锻造工艺可生产出尺寸规格为230×1780×≥4000mm的Ti-6Al-4VELI钛合金宽幅板坯。(2)通过设计合理的锻造工艺和变形参数,使板坯组织均匀,性能满足要求,为轧制奠定基础。(晓红)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。