1、引言

TA5是一种α型钛合金，除含有4％的A1元素表，还参与了0.005％的B元素，这样可细化晶粒并提高弹性模量。此合金强度中等，塑性较差，焊接机能和耐侵蚀性优良，可造作板材、棒材和锻件，是海洋环境下梦想的结构资料。目前己宽泛利用于造备船舶造作业的各类机械部件[1-2]。

国内对TA5钛合金板材热处置工艺的钻研已做了大量的工作，而对于TA5钛合金板材的冷加工工艺的钻研较少，本尝试通过对TA5板材冷轧加工过程及其机能的钻研，确定了TA5板材冷轧加工的根基工艺参数。

2、尝试步骤

尝试用TA5钛合金铸锭是经真空自耗电弧炉三次熔炼得到，其β转变温度为990~1000℃，具体化学成分如表1。铸锭经β相区开坯，α+β两相区制品铸造加工成板坯。板坯通过β转变温度以上热轧开坯，α+β两相区轧造得到厚度6.2mm，宽度为1030mm的板材。板材经中央退火和酸洗后，进行冷轧加工硬化尝试。加工率达到5％时，从板材头部切250mm长尝试料一块，余下板材持续轧造，后续加工率每增长10％时，从板材头部切250mm长尝试料一块，如此反复轧造、取样，直至板材表表出现裂纹无法持续轧造为止。而后将切下的分歧加工变形量的250mm尝试资料进行测试，别离测试尝试板的厚度、宽展、边裂、组织和力学机能。

本尝试显微组织在Axiovert200MAT光学显微镜上观测，力学机能在Instron5885拉伸试验机上进行测试。

3、了局会商

3.1 冷轧加工率对TA5板材组织的影响

图1为TA5板材经过分歧冷轧加工率轧造后的显微组织，(a)是板材冷轧变形前经790℃保温60min中央退火态的组织，重要由等轴α相组成，α拉长晶粒较少，均匀晶粒尺寸为12.5μm。图l(b)～(f)为冷加工组织，随着加工率的增长，在轧造力的作用下，α晶粒沿着轧造方向逐步拉长，且拉长趋向逐步显著。如图(b)(C)，轧造变形量较幼，板内组织变形不均匀，部门有未变形和幼变形cc晶粒，这些晶粒内的位错密度幼，形变储能幼。当加工率达到25.8~46.8％时，如图1(d)、(e)和(f)，产生显著塑性变形，板内组织逐步纤维化，晶粒破碎显著。

3.2冷车加工率对TA5板材宽展和边裂的影响

图2为TA5板材冷轧过程中的宽展变动，板材原始宽度1030mm。从图中能够看出TA5板材冷轧宽展率较幼，宽展率与加工率成正比，加工率为46.8％时，宽展率为2.33％。加工率达到25.8％左右时，板材边部便起头出现裂纹，并随着加工率的增长，裂纹逐步扩大，当加工率达到46.8％时，边部裂纹长度达到23mm。此曲线为TA5板材冷轧尺寸设计提供了参考凭据。

3.3 TA5板材的冷轧加工硬化曲线

图3为TA5板材的冷轧加工硬化曲线，从图中能够看出：(1)抗拉强度和屈服强度随着加工率增长而增长，而延长率逐步降落，这重要是由于随着冷轧加工率的增长，位错密度增长，加工硬化加剧【3】。当加工率达到16.1％左右时，抗拉强度和屈服强度曲线趋于水平，注明进入难变形阶段；(2)TA5钛合金板材冷轧加工率达到46.8％时，板材表表出现微裂纹，产生脆性断裂，无法持续加工。

结合分歧加工率TA5板材组织和加工硬化曲线，能够看出：TA5板材冷轧变形率达到25.8％时晶粒己齐全破碎，组织均匀，同时，板材边部起头出现裂纹，并随着加工的深刻，裂纹逐步向板材内部延长，当加工率达到46.8％时，板材产生脆性断裂。综上，TA5板材冷轧加工率应节造在25.8--36.0％。

4、结论

(1)TA5板材最大冷轧加工率可达到46.8％，冷轧加工率达到46.8％时，宽展率为2.33％。

(2)TA5板材冷轧加工率应节造在25.8。36.0％比力合理，既能达到细化晶粒的主张，又能合理节造板材边部裂纹。

参考文件

【1】孙建科．我国船用钛合金钻延注利用与发展【J】，北京：金属学报，2002，38：33-36．

【2】罕见金属资料加工手册编写组．罕见金属资料加工手册【M】．北京：冶金工业出版社，1984：47l_479．

【3】Swann，P．R．Electron Microscopy and Strenth ofCrystals[J]，Interscience New York，1963：132．

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