高精度TC4合金扁絲的成型工藝及變形機(jī)制研究.pdf

1、TC4合金扁絲因具有比強(qiáng)度高、彈性模量低、高低溫性能優(yōu)良及抗腐蝕性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用來(lái)制造手機(jī)邊框、眼鏡架、彈簧、活塞環(huán)、墊圈、導(dǎo)彈信號(hào)及其他精密儀器部件。當(dāng)前制備高精度TC4合金扁絲存在的主要問(wèn)題是：變形回彈大導(dǎo)致軋制精度不易控制，成材率低、組織性能不穩(wěn)定。本文以TC4合金圓絲為試驗(yàn)材料，探索初軋溫度為500℃、600℃、700℃、800℃及940℃時(shí)扁絲的三連軋成型工藝，檢測(cè)成品扁絲的力學(xué)性能，分析扁絲在不同軋制工藝下的微觀組織演

2、變規(guī)律，探討扁絲在高溫階段和室溫下的變形機(jī)制，并對(duì)部分軋制開(kāi)裂的扁絲進(jìn)行分析，研究結(jié)果如下：
　　三連軋后，各軋制工藝下的TC4合金扁絲的整體尺寸約為1.12mm×2.96mm，基本滿足高精度的要求，但是初軋溫度為500℃、600℃及700℃的軋件都出現(xiàn)不同程度的開(kāi)裂，只有800℃及940℃軋件質(zhì)量完好，因此從產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)看，只有800℃及940℃軋件達(dá)到生產(chǎn)要求。
　　第三道次過(guò)后，初軋溫度為600℃、700℃、800℃及9

3、40℃的TC4合金扁絲抗拉強(qiáng)度分別為1176.8MPa、1164.2MPa、1226.8MPa及1196.8MPa，顯微維氏硬度分別為310.4HV、321.6HV、309.2HV及308.9HV，對(duì)比可知初軋溫度為800℃的TC4合金扁絲抗拉強(qiáng)度更高，塑性更好。
　　在五組不同初軋溫度下，600℃及700℃試樣的顯微組織碎化程度較高，亞晶數(shù)量較多，晶粒尺寸更小，而800℃及940℃試樣軋制過(guò)程中由于發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶基本都能獲得等軸

4、的兩相組織。晶粒的分布狀況是在α晶粒邊界上，分布著被拉長(zhǎng)的β組織。
　　高溫階段軋制時(shí)，位錯(cuò)滑移是主要的變形機(jī)制，孿生、晶界滑動(dòng)及晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)是輔助的變形機(jī)制，800℃及940℃軋件的軟化機(jī)制為準(zhǔn)靜態(tài)再結(jié)晶，600℃及700℃軋件的軟化機(jī)制主要為動(dòng)態(tài)回復(fù)；室溫階段軋制時(shí)，位錯(cuò)滑移和孿生是主要的變形機(jī)制，晶界滑動(dòng)和晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)既是輔助變形機(jī)制，又是軟化機(jī)制。
　　TC4合金扁絲在500℃、600℃及700℃軋制開(kāi)裂的方式屬于混合型斷裂