VT16钛合金径向锻造时金相成分和显微组织的变化

chinarjg

俄罗斯科学院强度物理与材料科学研究院近半个多世纪以来，通过研究不用类型的钛合金的物理-机械性能可知，添加合金元素、改变原始材料的晶粒度和钛合金的化学成分，以及传统的机械热加工，可以提高合金强度。在提高强度性能的同时，由于在制造制品的过程中，发生强烈的塑性变形，形成显微态和半微结晶态，从而也提高了合金的附属性能。

   VT16（Ti-3Al-4.5V-5.0Mo）钛合金通过冷镦主要用于飞机、航空发动机和火箭等用紧固件的制造。因此坯料冷镦时，在同一方向应该具有较高的工艺塑性，同时还要保证紧固件部件在冷加工（冷作硬化、冷锻）时所必需的强度。为使坯料达到这些要求，必需具备优良的组织和相成分。这时控制参数有孔隙度、晶粒组织的扩散性和β-相含量。冷镦用坯料的传统工艺包括热轧和随后进行的机械加工，它能保证坯料较小的孔隙度和细晶粒组织，但是，由于要去除金属的氧化层和气体饱和层，而使金属遭受较大的损失。

  主要探讨径向冷锻造取代热轧，来获取冷镦用VT16钛合金坯料的可行性。现代化的径向锻造设备能进行深塑性加工，保证坯料表面较高的质量。

研究材料和方法

VT16钛合金是马氏体型高强热强化合金，β-相稳定系数为0.8。研究材料的化学成分符合OCT190013-81。研究棒材在径向冷锻造时，变形中心处晶粒组织、半微结晶组织和相成分的变化情况，其中所需棒材是先热挤压，然后按Ф20→Ф16mm和Ф16→Ф10mm工艺流程制成。

  用于金相和X组织分析用试样是从变形中心切割，

这样每个试样都有固定的径向压缩率。按照金相切片的制作标准，从粗化线处切割截面。借助Neophot-21显微镜，首先分析未酸洗切片试样，然后分析经3%氢氟酸和3%硝酸溶液化学酸洗后的切片试样。通过电子显微镜EM-125，在快速负载到125KV时分析了半微结晶组织。