鈦合金溫壓成形工藝研究.pdf

1、一直以來，高使用成本是阻礙性能優(yōu)異鈦合金廣泛應(yīng)用的主要因素。為了尋求一種能實(shí)現(xiàn)低成本、高性能鈦合金生產(chǎn)工藝，對(duì)鈦合金溫壓成形工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究，探索鈦合金溫壓成形的可行性。
　　對(duì)鈦合金溫壓成形工藝的實(shí)驗(yàn)研究表明，由比重4：1的鈦合金粗細(xì)粉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％硬脂酸鋇組成的混合粉，在120℃時(shí)于500MPa溫壓成Φ10×30鈦合金壓坯，獲得最高密度3.82g/cm3，高于或低于該溫度密度均降低。其中，模壁潤(rùn)滑可以使溫壓粉

2、末最佳潤(rùn)滑劑含量降為0.2%；雙向壓制方式成功實(shí)現(xiàn)了鈦合金試棒的壓制，在110℃時(shí)于700MPa獲得了最高密度4.0g/cm3，效果明顯。
　　相同條件下，預(yù)燒結(jié)比無預(yù)燒結(jié)、1350℃燒結(jié)比1250℃燒結(jié)分別能提高燒結(jié)密度約0.02g/cm3和0.015g/cm3。鈦合金試棒燒結(jié)坯在預(yù)燒、1350℃時(shí)最高密度為4.36g/cm3，達(dá)到理論密度的98.41%。
　　力學(xué)性能隨溫壓溫度的變化規(guī)律與燒結(jié)坯密度、壓坯密度一致。110

3、℃溫壓鈦合金試棒抗拉強(qiáng)度最高達(dá)985MPa，延伸率最大為11.06%，綜合力學(xué)性能最好。
　　為了從另一個(gè)角度研究鈦合金溫壓成形工藝，采用MSC MARC2010軟件對(duì)鈦合金壓制過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明：模壁摩擦使周邊粉末軸向流動(dòng)延后現(xiàn)象同樣體現(xiàn)在密度分布特點(diǎn)上；邊角的受力狀況決定著粉末徑向流動(dòng)在靠近模沖端由周邊流向中心，遠(yuǎn)離端方向相反，密度分布在邊角的集中現(xiàn)象亦與受力情況有關(guān)。隨著壓制過程壓制力的增加，相對(duì)密度變化規(guī)律與實(shí)驗(yàn)