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氧含量对TA5-A板材力学性能的影响


文章作者:www.zx8.org.cn 发布时间:2019-10-26 点击:639



TA5-A钛合金是全α型钛合金。由于其中等强度,良好的可焊接性和耐海水腐蚀性能,因此是船用金属结构材料的理想选择。 TA5钛合金在热加工过程中的抗变形能力大,表面容易开裂。这些因素不利于产品的成品率和性能。

研究化学成分对材料性能的影响,找出化学性能与微观结构之间的匹配关系,是保证TA5-A钛合金产品成品率的因素之一,也是确保产品性能的必要条件。

通过热轧加工了三片TA5-A钛合金坯,TA5-A钛合金板坯尺寸为68 mm×1265 mm×1500 mm。钢坯的化学成分符合GJB944-1990标准。

在轧制之前,用坑式炉加热坯料。温度为960℃,温度保持250分钟。进行火轧后,轧制的总变形率约为67%,共烧制了6辊。通过。第二次火在920℃的温度下加热。在保温一段时间后,在热轧之后,轧制的总变形率约为73%,轧制后的板的厚度为16.4mm。

从轧制板的机械性能可以发现,TA5-A板的冲击韧性和断裂后的伸长率均符合GJB944-90的要求,但拉伸强度低于标准值20- 30 MPa,屈服强度低于标准值5至10 MPa。从化学组成分析,抗拉强度和屈服强度低于标准值的原因之一可能是由于在TA5-A锭的熔炼中氧含量低(0.04至0.06%)。

因此,在第二次进料中调节TA5-A钛合金锭的组成以增加O元素的含量。试验结果表明,增加氧含量后,轧制过程没有变化,TA5-A板材的力学性能得到改善。韧性断裂后的伸长率变化不大,冲击韧性先增大后减小。抗拉强度和屈服强度的增加更大,两者都增加约150MPa。

结果表明,在相同的轧制条件下,TA5-A钛合金薄板的拉伸强度和屈服强度随含氧量的增加而增加;氧含量的增加对片的可塑性影响很小;冲击韧性随着含氧量的增加而增加,但是当含氧量增加到一定值时,冲击韧性降低,因此含氧量越高,含氧量越好,为0.08%0.10%。综合机械性能较好。

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