鍛造時(shí)變形量對(duì)鈦棒物理性能的影響
鈦合金變形量對(duì)鈦棒高低倍組織有重要的影響,鈦合金變形量大于30%-40%時(shí),鈦棒的組織明顯出現(xiàn)細(xì)化。為使粗晶針狀組織充分細(xì)化并轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罱M織,變形溫度必須控制在兩相區(qū)內(nèi),而且變形量應(yīng)不小于60%-70%。變形量大小應(yīng)保證形成介于針狀和等軸狀組織之間的中間組織。在高于β轉(zhuǎn)變溫度下,進(jìn)行塑性變形量也要足夠大,才能有效的細(xì)化β晶粒。并且變形溫度越高,所需的變形量也越大。
例如,TC6合金鑄錠在高于β轉(zhuǎn)變溫度(1050°C)鍛造時(shí),隨著變形量的增大,低倍組織逐漸變得細(xì)化;變形量為15%時(shí),
鈦棒組織未破碎;變形量為30%時(shí),鈦棒組織輕微破碎,略成纖維狀;變形量為60%時(shí),呈明顯的纖維狀,但還留有較清晰的鈦棒組織;當(dāng)變形量增大至80%時(shí),呈細(xì)小纖維狀組織,但仍留有鈦棒組織的痕跡。
如果
鈦棒在β相區(qū)變形之前先在(α+β)相區(qū)進(jìn)行塑性變形,在β相區(qū)變形時(shí),只要在不太大的變形量(30%~40%)下便可以使組織得到細(xì)化。其原因在于,經(jīng)過(α+β)相區(qū)鍛造的合金儲(chǔ)備了充分的變形能和更多的位錯(cuò),再在β相區(qū)變形時(shí),發(fā)生一次再結(jié)晶,使得在β相區(qū)變形時(shí)對(duì)合金的晶粒細(xì)化更為有效。但是,在β轉(zhuǎn)變溫度以上鍛成的模鍛件中,往往達(dá)不到上述細(xì)化晶粒的效果。原因在與模鍛件的尺寸大,金屬在β相區(qū)的溫度下停留的時(shí)間長(zhǎng)。特別是在模鍛件的難變形區(qū)內(nèi),一般都出現(xiàn)粗晶組織,因?yàn)檫@些部位變形量小,沒有產(chǎn)生一次再結(jié)晶(β晶粒再結(jié)晶),而原晶粒卻發(fā)生劇烈長(zhǎng)大。
變形量的改變不僅影響到晶粒度,而且對(duì)晶內(nèi)針狀(片狀)組織有影響,變形量增大會(huì)使晶內(nèi)組織得到細(xì)化。與變形溫度的影響一樣,變形量影響最明顯的是(α+β)相區(qū)的溫度下,因?yàn)檫@時(shí)有α相存在,而α相經(jīng)受了塑性變形。在(α+β)相區(qū)的溫度下,變形量的變化,對(duì)力學(xué)性能,尤其塑性的影響要比在β單相區(qū)的更為顯著。在β相區(qū)塑性變形時(shí),變形溫度的提高會(huì)使變形量對(duì)力學(xué)性能的影響減小。