TC2合金板用作国产飞机零件时是采用冷成形,在成形过程中对它的各向异性提出了较高的要求,以防止在冷变形过程中出现变形不均的问题。钛是一种滑移系较少,对称性较差的密排六方金属。在板材轧制过程中极易形成织构而导致各向异性。
科研人员采用新的热轧工艺,在2800mm热轧机上制备出4mm×2500mm×1900mm的大规格TC2合金板。采用该技术制备的大规格TC2合金板材板型均匀,表面质量良好,有效地消除了板材的各向异性。
合金利用真空自耗电弧炉熔炼,采用一次真空、二次充氩熔炼工艺,制备出TC2的成品铸锭,其相变点为975℃±10℃。铸锭在大吨位快锻机上锻造成厚度为200mm的板坯,利用2800mm热轧机经三火轧制成4mm厚TC2板材。
实验采用160mm厚TC2板坯,在3种不同厚度进行换向热轧,其他工艺均相同,最后比较板材表面特性及力学性能。工艺制度:工艺1纵横向变形比分别为75%和90%。工艺2纵横向变形比分别为84%和84%。工艺3纵横向变形比分别为90%和75%。经酸洗后加工成拉伸试样,室温拉伸试验在MTS试验机上进行,金相组织观察在奥林巴斯显微镜上。试验结果如下:
(1)采用热轧工艺2在两相区轧制大规格TC2合金板,得到的板材具有细小、均匀的等轴组织。
(2)采用热轧工艺2进行热轧可获得均匀的组织及较好的室温强度和塑性匹配,横、纵向性能均匀一致,利于后续板材使用。
(3)采用热轧工艺1、3进行热轧也可获得较好的室温强度和塑性匹配,但金相组织存在部分条状组织,横、纵向性能存在较大差异。