坯料处理方式对纯钛挤压棒材组织及性能的影响
发布时间:2015-08-19 06:01
作者:互联网
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工业
生产中,纯
钛棒的生产方式主要有
锻造、轧制、挤压3种。锻造生产的纯钛棒由于锻造火次多,最终制品表面扒皮量较大,单边基本在5mm以上,但可以生产对组织要求较高的制品。轧制方式生产效率高,扒皮量小,单边扒皮2~3mm即可清除表面的氧化层和轧制
缺陷,但目前成熟的轧制棒坯基本在Φ80mm以下,Φ80mm以上
规格的纯钛棒目前主要还是以锻造为主。为了研究更为
经济的生产
工艺,就锻造和挤压相结合的方式生产
品质较高的纯钛棒进行探讨,重点研究了铸态
坯料直接挤压和锻态坯料挤压对纯钛棒材表面质量、显微组织和力学性能的影响。 实验材料为1级
海绵钛(
粒度为0.85~12.7mm)经两次真空电弧
熔炼制得的纯钛
铸锭,规格分别为Φ300mm×1600mm、Φ600mm×2400mm。Φ300mm×1600mm铸锭经过
车床扒皮和中分
锯切,制备成2节规格为Φ292mm×800mm的挤压锭坯;Φ600mm×2400mm铸锭经总变形量为80%左右的两火次锻造拔长,制备成2节Φ292mm×800mm的挤压锭坯。 实验采用35MN卧式挤压机。挤压前,用T2
紫铜皮包覆坯料表面,以便在高温挤压时起到润滑作用,防止挤压坯料粘接
模具。采用
石墨、二硫化
钼、气缸油质
量比为1∶2∶5的润滑剂润滑挤压筒,采用二硫化钼、气缸油、
沥青质量比为1∶2∶4的润滑剂润滑
挤压模。模具为65°半锥角的锥形凹模,定径带长度为15mm,挤压前纯
钛锭坯采用
电阻炉加
热,加热温度为800℃,保温时间为3h,
挤压比为9.57,挤压后的纯钛棒直径为95mm。 制备铸态和锻态锭坯的
金相试样,
腐蚀剂为体积比为1∶3∶7的HF、HNO3、H2O混合溶液,采用Leica MM-6金相显微镜观察材料的显微组织。对挤压后的棒材取样分别进行金相组织观察和
拉伸性能
测试。试验结果表明:(1)包覆
铜皮挤压纯钛棒时,采用锻态坯料和铸态坯料挤压后棒材的表面质量有明显差异,锻造后的坯料可以挤压得到表面光洁的纯钛棒,而铸钛坯料挤压后棒材表面有大量的沟槽,表面质量很差。(2)纯钛铸态坯料因为有粗大的柱状晶,导致
滑移变形难以发生,在挤压过程中主要以
孪生变形为主,
金属流动性较差,挤压后棒材组织中含有较多的孪晶。纯钛锻造坯料为等轴组织,在挤压过程中,滑移和孪生同时进行,流动性较好,挤压后棒材组织为细小的等轴组织。 (3)通过较少火次锻造和挤压相结合的方式,可以生产出表面质量和力学性能均符合要求的高品质纯钛棒材。(晓红)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。