TC4钛合金负角度零件超塑成形及性能研究

稀有金属, 2012, 36(4): 511-516. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.001

TC4钛合金负角度零件超塑成形及性能研究

邵宗科 ^1, , 张文明 ^2, , 黄重国 ^3, , 袁清华 ^4, , 雷鹍 ^5,

1.北京科技大学机械工程学院,北京100083

2.北京科技大学机械工程学院,北京100083

3.北京科技大学机械工程学院,北京100083

4.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083

5.航天特种材料及工艺技术研究所,北京100074

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50475174)

关键词： TC4钛合金 , 负角度零件 , 超塑成形 , 壁厚分布 , 力学性能

Superplastic Forming and Mechanical Properties for TC4 Alloy Negative-Angle Part

在前期材料实验的基础上对TC4钛合金负角度零件超塑成形过程进行仿真,获得压力-时间曲线和壁厚分布,并根据仿真结果中接触摩擦力分布情况,预测了模具磨损.对仿真获得的压力-时间曲线进行修正,并将修正后曲线作为实际加载曲线进行超塑成形实验,获得负角度零件.比较了零件型腔底端壁厚的实际结果与仿真结果,同时,研究了成形零件的负角度壁壁厚分布、显微组织、力学性能.结果表明:取件温度为300℃时,零件外形及表面质量较好；实际零件型腔底端壁厚分布与仿真结果趋势相同,两者最大误差为4.4％；零件最小壁厚在负角度过渡圆角处,其值为0.66 mm,最大减薄率为67％；负角度壁壁厚标准差为0.186 mm,说明此部位壁厚分布比较均匀；成形后材料的晶粒尺寸长大明显,而室温屈服强度、抗拉强度、延伸率从原始材料的951,1045 MPa,13.9％下降至853,955 MPa,10.8％,说明经过超塑成形后,材料由于晶粒长大而导致力学性能下降.

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