热处理对TA15钛合金厚板残余应力的影响研究

2019-10-28 投稿人 : www.oyke.com.cn 围观 : 610 次

钛合金因其高比强度,耐高温性,良好的耐腐蚀性和良好的加工性能而被广泛用于航空航天和发动机结构部件。

TA15钛合金,主要用于制造飞机轴承架,侧板和承重梁等,它们更复杂且具有更高的工作温度,在航空制造中越来越广泛地使用。但是,在加工过程中,TA15钛合金厚板由于残余应力而容易变形,并且大多数残余应力表现出很大的危害,例如降低结构构件的强度,引起应力腐蚀和脆性断裂;应力的松弛引起结构构件的变形,这影响结构构件的尺寸精度。因此,研究热处理对TA15钛合金厚板残余应力的影响,减少和消除构件的残余应力尤为重要。

为此,选择通过不同热处理系统处理的TA15钛合金厚板,并通过X射线衍射法测量TA15钛合金厚板的残余应力。目的是探讨热处理对TA15钛合金厚板残余应力的影响。为选择TA15钛合金厚板热处理系统提供参考。用IFB4018高压水切割机分别在TA15热板上切割两个尺寸为55 mm×100 mm×150 mm的样品,进行热处理:工艺1:800°C/1.5 hAC大气退火+550°C/4 hFC真空蠕变退火方法2:750°C/4 hFC真空蠕变退火。比较了通过两种热处理工艺处理的板的残余应力变化。通过X射线衍射法对每个热处理的板测量表面层的残余应力。在表面层上选择三个点,并在垂直轧制方向(T方向)和轧制方向(L方向)上进行测试。在X射线应力测量技术中,样品表面处理是关键问题之一。原则上,表面光洁度越高,应力测量越准确,粗糙表面应力的释放也越大。因此,此TA15钛合金厚板试验样品,用金相砂纸反复打磨表面,使样品表面具有足够高的光滑度,可确保测试数据的准确性。

测试结果表明:1)TA15钛合金厚板经750°C/4 hFC真空蠕变热处理后,显微组织等于800°C/1.5 hAC大气退火+550°C/4 hFC真空蠕变初始值α轴向化程度较高,可以减轻表面层的残余应力并降低残余应力。 2)TA15钛合金厚板经过750°C/4 hFC真空蠕变热处理后,残余应力比800°C/1.5 hAC大气退火+550°C/4 hFC真空蠕变退火更有效,T的平均值残余残余应力极限值分别降低了16.2%和83.2%,残余应力的平均值和极限值分别降低了42.6%和62.0%,残余应力值的分布更好。

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