等溫鍛造時(shí)的慢變形速率使鈦合金具有極低的變形抗力及高伸長(zhǎng)率。金屬超塑性是部分金屬具有的奇異特性。超塑性分為細(xì)晶超塑性和相變超塑性兩類。在細(xì)晶超塑性條件下,其力學(xué)特性符合式(9-1):
σ=kεm (9-1)
式中
σ-流變應(yīng)力;
ε-應(yīng)變速率;
m-應(yīng)變速率敏感系數(shù)。
式(9-1)表明金屬材料在超塑條件下金屬的流變應(yīng)力σ隨著應(yīng)變速率的下降而下降。
對(duì)鈦合金進(jìn)行研究,結(jié)果表明(α+β)鈦合金經(jīng)過兩相區(qū)足夠的變形就能得到小于10μm的細(xì)晶組織,鈦合金還有非常好的超塑性。
圖9-8~圖9-10所示為TC4鈦合金超塑拉伸的結(jié)果。可以看出,TC4鈦合金細(xì)晶狀態(tài)在850~920℃有很好的超塑性,最大伸長(zhǎng)率達(dá)1500%,隨晶粒組織的粗化,最大伸長(zhǎng)率下降。鑄態(tài)組織伸長(zhǎng)率最低,只有150%.同時(shí),流變應(yīng)力隨晶粒組織的細(xì)化而降低,細(xì)晶組織的流變應(yīng)力不到20MPa.還可以看出,隨變形速率下降,TC4鈦合金伸長(zhǎng)率明顯提高,流變應(yīng)力明顯下降,當(dāng)應(yīng)變速率降到5.2x10-4s-1溫度為950℃時(shí),流變應(yīng)力只有13MPa.
各種鍛壓設(shè)備上普通鍛造時(shí)金屬的應(yīng)變速率見表9-1,普通鍛造時(shí)的應(yīng)變速率相比超塑性鍛造時(shí)的應(yīng)變速率要高得多,因此,鈦合金材料普通鍛造時(shí)的流變應(yīng)力比超塑性鍛造時(shí)要高得多。
鍛壓設(shè)備名稱 | 應(yīng)變速率ε/s-1 |
高速錘 | 200-1000 |
鍛錘 | 10-250 |
螺旋壓力機(jī) | 2-10 |
曲柄壓力機(jī) | 1-5 |
液壓機(jī) | 0.03-0.06 |
等溫鍛專用液壓機(jī) | 0.0001-0.1 |
材料試驗(yàn)機(jī) | 0.001-0.03 |
億沐鑫新材料公司產(chǎn)品分類:鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標(biāo)準(zhǔn)件、鈦加工件
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