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钛阳极氧化——硼对钛合金加工性的影响

发布时间:2014/7/2 23:38:12

   钛和钛合金具有高 比强度和较高的刚度,广泛应用在航空领域。其中,TC4钛合金的应用最为广泛。然而铸态下的 晶粒较大(约为 2.5mm),不利于改善合 金的机械性能。为了提高合金的性能 ,通常采用热机械处理来获取较小晶粒,需要较高的加工费,消耗大量时间。最近,研究者发现,添加少量硼元素会明显细化铸造 Ti一6A1-4V合金的β晶粒,而且在晶界处形成的项链状TiB颗粒可提高合金的强度。

  印度 IISe研究中心学者 IndraniSen等人研究了添加硼的铸造Ti-6A1-4V合金的组织与性能,重点考察了硼元素的添加量对TC4 电火花加丁性能影响。实验首先熔铸出硼含量分别为0.0%、0.04% 、0.09% (质量分 数 )的 Ti-6A1-4V合金,在900℃、100MPa条件下热等静压2h,取样观察其显微组织,测试其室温力学性能和弹性模量。用电火花加工试样 (试样横截面为 5mm×5mm),铜电极 (直径2mm,高30mm)与负极相连,工作电压分别为80、100、120V,计算不 同试样 的电极磨损率。研究结果表明:添加硼元素提高了钛合金的拉伸强度和硬度,且当硼含量为 0.04%时,弹性模量达到最高值。当硼元素添加量为0.09%时,一方面提高了合金的硬度和熔点,加工去除率较大 ,另一方面,由于晶粒细化或者TiB颗粒的存在提高了合金的强度,导致电极磨损率减少。电极磨损率减小对电火花加工有着重要的意义,相关因素对电极磨损率的定量影响值得深入研究。