TA12钛合金属于近α型热强高温钛合金，通过添加多种合金元素，使该合金在热稳定性与高温持久性等方面都表现优异，可用于航空发动机压气机盘、鼓筒和叶片等零件的制造。目前，国内对TA12钛合金的研究主要在焊接性能、超塑性、连续冷却组织转变等方面，关于工业化TA12高温钛合金板材成形性能的报道较为少见。研究人员对TA12钛合金进行了室温和高温条件下的板材成形性能试验，为其在航空发动机等领域的应用及零件成形工艺的制定提供参考。
试验原料为TA12钛合金，其名义成分（质量分数）如下：Al5.2～5.5%，Sn3.0～3.5%，Zr2.8～3.0%，Mo1.0～1.5%，Ta0.4%，Nb0.4%，Si0.30%。合金铸锭由二次真空自耗熔炼，在辊径为l200mm的四辊可逆式轧机上轧制，得到厚度为1.5mm的成品板材。板材成形性能研究方法采用杯突试验和扩孔试验。
板材胀形成形性能常用杯突试验评价，杯突值IE的大小可以直接评价板材的胀形成形能力。该值越大，表明材料的胀形性能及拉深成形性能越好。TA12钛合金在高温条件下TA12钛合金板材的杯突值IE较室温条件下显著提高，增加近47%。与其他材料比较，TA12合金的室温和高温杯突值偏低，如TC4合金5～7mm和TB8合金7～10mm（厚度0.8㎜）的杯突值。需要注意的是，杯突值与板材厚度关系密切，以上分析结果需结合板厚因素共同考虑。一般同一种金属材料，在相同的试验条件下，杯突值随着材料厚度的增加而增大。
比较TA12钛合金室温和高温条件下的冲头作用力可知，当试验板材处于同样变形程度时，高温条件下的成形相对容易，能够获得更好的胀形能力。
圆孔翻边成形性能常用扩孔试验评价，扩孔率的大小可以直接评价板材的翻边性能，该值越大，表明材料的翻边性能越好。
根据TA12钛合金室温和880℃条件下扩孔率λ的测量结果可以看出，高温条件下TA12钛合金板材的扩孔率λ较室温条件下显著提高，增加了333%。与其他材料相比，TA12合金的室温和高温扩孔率λ偏低，如TB8合金33.5%（厚度0.8㎜）和TB5合金58.7%（厚度0.8㎜）的扩孔率。由于扩孔率λ与板材厚度有关，分析结果也需参考板厚因素评价。
经试验和分析表明：
1）TA12钛合金板材的室温胀形能力较差，杯突值IE在3.0mm左右；高温条件下能够提高到4.4㎜。
2）TA12钛合金板材室温翻边能力较差，扩孔率在3%左右；高温条件下可以提高到13%。
3）对于TA12钛合金板材零件的加工工艺，建议应用于具有胀形、拉深和翻边特征零件的高温成形。（晓红）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。