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。為了尋求一種能實現(xiàn)低成本、高性能鈦合金生產(chǎn)工藝，對鈦合金溫壓成形工藝進行了實驗和數(shù)值模擬研究，探索鈦合金溫壓成形的可行性。
　　對鈦合金溫壓成形工藝的實驗研究表明，由比重4：1的鈦合金粗細粉，質(zhì)量分數(shù)為0.4％硬脂酸鋇組成的混合粉，在120℃時于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，模壁潤滑可以使溫壓粉

2、末最佳潤滑劑含量降為0.2%；雙向壓制方式成功實現(xiàn)了鈦合金試棒的壓制，在110℃時于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℃時最高密度為4.36g/cm3，達到理論密度的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度最高達985MPa，延伸率最大為11.06%，綜合力學(xué)性能最好。
　　為了從另一個角度研究鈦合金溫壓成形工藝，采用MSC MARC2010軟件對鈦合金壓制過程進行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明：模壁摩擦使周邊粉末軸向流動延后現(xiàn)象同樣體現(xiàn)在密度分布特點上；邊角的受力狀況決定著粉末徑向流動在靠近模沖端由周邊流向中心，遠離端方向相反，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，相對密度變化規(guī)律與實驗