工業(yè)純鈦板材的成形性能及各向異性研究.pdf

1、鈦及其合金具有比強(qiáng)度高，生物相容性好，良好的耐熱性和耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、醫(yī)療和汽車(chē)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于鈦的六方晶體結(jié)構(gòu)和織構(gòu)的影響，使其在成形的過(guò)程中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的各向異性，從而限制了鈦的進(jìn)一步應(yīng)用。本文通過(guò)拉伸、成形極限、拉深和杯突等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了0.6mm工業(yè)純鈦板材的成形性能及各向異性；研究了軋制路徑和軋制壓下量對(duì)工業(yè)純鈦板材顯微組織和力學(xué)性能及各向異性的影響，利用光學(xué)顯微技術(shù)（OM）和X射線(xiàn)衍射（XRD）等技

2、術(shù)手段研究了軋制路徑和壓下量對(duì)工業(yè)純鈦板材組織和性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　①工業(yè)純鈦板材在室溫下表現(xiàn)出良好的成形性能，其極限拉深比為2.0，杯突值為10.4mm；但同時(shí)也存在嚴(yán)重的各向異性，在 RD、45°和 TD方向上σ0.2從172MPa增加到212MPa，r值從1.65增加到3.30，σb從386MPa降低到288MPa，δ由48.3％減小到30.2%，n值從0.195減小到0.081。在杯形件的拉深過(guò)程中，

3、肩部在RD、45°和TD三個(gè)方向上的減薄率變化不大，壁部在RD、45°和TD三個(gè)方向的增厚率變化較大，分別為34.5%、31%和15.6%，并且在杯形件的45°方向上出現(xiàn)了明顯的制耳現(xiàn)象，制耳率為12.3%；在成形極限實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沿RD方向加工的試樣比沿TD方向加工的試樣表現(xiàn)出更好的成形性能；在杯突實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)全部試樣的裂紋走向都平行于TD方向。
　　②通過(guò)三種不同軋制路徑將3mm工業(yè)純鈦板材軋制到0.9mm。用路徑A（沿RD方

4、向軋制）、路徑B（沿TD方向軋制）和路徑C（交叉軋制）分別軋制過(guò)后，板材的織構(gòu)強(qiáng)度逐漸降低，塑性應(yīng)變比r值逐漸增大，平面各向異性度△r的絕對(duì)值逐漸減小，拉伸實(shí)驗(yàn)表明路徑 C得到的板材的力學(xué)性能各向異性明顯小于路徑A和B板材的各向異性，路徑A、B和C軋制的板材在拉深過(guò)程中的制耳率分別為17.9%、18.8%和4.9%；杯突值分別為11.6mm、12.7mm和13.6mm。
　?、弁ㄟ^(guò)在交叉軋制過(guò)程中用每道次軋制壓下量分別為0.1mm