鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)由于(yu)具有(you)比強度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)、抗腐蝕性(xing)好和(he)良好的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)性(xing)能等優點,被廣泛應用(yong)于(yu)航空航天(tian)及其(qi)發動機(ji)結構(gou)件(jian)中(zhong)。TA15鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin),主要(yao)(yao)用(yong)于(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)飛機(ji)承力(li)框(kuang)、壁板(ban)(ban)(ban)及承載梁等受力(li)比較(jiao)復雜,而工(gong)(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)又較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)結構(gou)件(jian),其(qi)在(zai)航空制(zhi)(zhi)造(zao)業中(zhong)應用(yong)越來越廣泛。然而,TA15鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)厚(hou)(hou)板(ban)(ban)(ban)在(zai)機(ji)加(jia)工(gong)(gong)(gong)過(guo)程中(zhong),由于(yu)存在(zai)殘(can)余(yu)(yu)(yu)應力(li)容易產生變(bian)形(xing),殘(can)余(yu)(yu)(yu)應力(li)大(da)多數表現出很大(da)的(de)(de)(de)(de)危害作(zuo)用(yong),如使(shi)結構(gou)件(jian)的(de)(de)(de)(de)強度(du)降低,造(zao)成應力(li)腐蝕和(he)脆性(xing)斷裂;由于(yu)殘(can)余(yu)(yu)(yu)應力(li)的(de)(de)(de)(de)松弛,使(shi)結構(gou)件(jian)產生變(bian)形(xing),影(ying)響了結構(gou)件(jian)的(de)(de)(de)(de)尺寸精度(du)。所以研究熱(re)處(chu)理(li)對TA15鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)厚(hou)(hou)板(ban)(ban)(ban)殘(can)余(yu)(yu)(yu)應力(li)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,降低和(he)消除(chu)構(gou)件(jian)的(de)(de)(de)(de)殘(can)余(yu)(yu)(yu)應力(li)顯得尤為重要(yao)(yao)。為此,選(xuan)取了經(jing)過(guo)不同熱(re)處(chu)理(li)制(zhi)(zhi)度(du)處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)(de)TA15鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)厚(hou)(hou)板(ban)(ban)(ban),采(cai)用(yong)X?射(she)線衍射(she)法測量TA15鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)厚(hou)(hou)板(ban)(ban)(ban)殘(can)余(yu)(yu)(yu)應力(li),旨在(zai)摸(mo)索熱(re)處(chu)理(li)對TA15鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)厚(hou)(hou)板(ban)(ban)(ban)殘(can)余(yu)(yu)(yu)應力(li)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,為TA15鈦(tai)(tai)(tai)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)厚(hou)(hou)板(ban)(ban)(ban)熱(re)處(chu)理(li)制(zhi)(zhi)度(du)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇提供借(jie)鑒(jian)。
用(yong)IFB4018型號高壓(ya)水切割機在TA15熱(re)態厚板上割取(qu)尺寸(cun)為(wei)55×100×150mm的試樣(yang)兩塊,分(fen)別進行熱(re)處理:
工藝1:800℃/1.5h?AC大氣退火(huo)+550℃/4h?FC真空蠕變(bian)退火(huo);
工(gong)藝2:750℃/4h FC真空蠕(ru)變退火(huo)。
對(dui)比(bi)研究(jiu)兩(liang)種(zhong)熱(re)處(chu)理(li)工藝(yi)處(chu)理(li)后板材的(de)殘(can)(can)余(yu)應力(li)(li)變化(hua)。每種(zhong)工藝(yi)熱(re)處(chu)理(li)板材均采(cai)用X射線衍射法測定其表層的(de)殘(can)(can)余(yu)應力(li)(li)。在表層選擇3個(ge)點,分別沿垂直軋制方(fang)向(xiang)(xiang)(T向(xiang)(xiang))和軋制方(fang)向(xiang)(xiang)(L向(xiang)(xiang))進行測試。
在X射線(xian)應力測(ce)定(ding)技(ji)術中,試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)處(chu)理是關(guan)鍵問題之一(yi)。原則(ze)上講,表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔(jie)(jie)度(du)(du)越高,應力測(ce)定(ding)就越準確,粗糙的表(biao)(biao)面(mian)應力有(you)一(yi)定(ding)程度(du)(du)的釋(shi)放。所以對此次(ci)TA15鈦合(he)金厚板測(ce)試(shi)試(shi)樣(yang)(yang),用金相砂紙反復細(xi)磨表(biao)(biao)面(mian),使試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)具有(you)足夠高的光(guang)潔(jie)(jie)度(du)(du),以保證測(ce)試(shi)數據的準確性(xing)。試(shi)驗結果表(biao)(biao)明:
(1)TA15鈦合金厚板(ban)經750℃/4h?FC真空(kong)蠕(ru)變熱處理后(hou),其(qi)顯微組織比(bi)800℃/1.5h?AC大氣退火+550℃/4h?FC真空(kong)蠕(ru)變初生α相(xiang)等軸化程度更高,從而使表層殘余應(ying)力(li)得(de)到(dao)松弛,降低了殘余應(ying)力(li)。
(2)TA15鈦合金厚板經750℃/4h?FC真空蠕變熱處理后,消除(chu)殘余應力(li)(li)效(xiao)果(guo)800℃/1.5h?AC大氣退火+550℃/4h FC真空蠕變退火明顯,T向殘余應力(li)(li)平(ping)均值(zhi)和極(ji)(ji)差值(zhi)分別(bie)降(jiang)低16.2%和83.2%,L向殘余應力(li)(li)平(ping)均值(zhi)和極(ji)(ji)差值(zhi)分別(bie)降(jiang)低42.6%和62.0%,殘余應力(li)(li)值(zhi)分布均勻性更好。
