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多向锻造对汽车用钛合金组织及性能影响分析

高亚男 郑镭 张全逾

高亚男, 郑镭, 张全逾. 多向锻造对汽车用钛合金组织及性能影响分析[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(1): 78-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.014
引用本文: 高亚男, 郑镭, 张全逾. 多向锻造对汽车用钛合金组织及性能影响分析[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(1): 78-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.014
Gao Yanan, Zheng Lei, Zhang Quanyu. Effect of multi direction forging on microstructure and properties of titanium alloy for automobile manufacturing[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(1): 78-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.014
Citation: Gao Yanan, Zheng Lei, Zhang Quanyu. Effect of multi direction forging on microstructure and properties of titanium alloy for automobile manufacturing[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(1): 78-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.014

多向锻造对汽车用钛合金组织及性能影响分析

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.014
基金项目: 河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2016113)。
详细信息
    作者简介:

    高亚男,1982年出生,男,汉族,河北承德人,博士,副教授,研究方向:从事金属塑性成形,汽车关键零部件结构设计等方面的研究, E-mail:llovr@163.com

    通讯作者:

    张全逾,1980年出生,男,汉族,河北承德人,硕士研究生,副教授,研究方向:从事汽车方面的教学与科研究工作,E-mail:llovr@163.com

  • 中图分类号: TF823

Effect of multi direction forging on microstructure and properties of titanium alloy for automobile manufacturing

  • 摘要: 对汽车制造用Ti80钛合金进行了多向锻造试验和多向锻造试样的内部显微组织分析,测试了室温条件下的力学性能和耐磨损性能。研究表明,锻造温度和锻造道次对试样显微组织、力学性能和耐磨损性能均产生明显影响,随锻造温度从880 ℃升高到960 ℃、锻造道次从2增加到8,多向锻造试样的组织先细化后粗化、力学性能和耐磨损性能均先提高后下降。当锻造温度为920 ℃、锻造道次5时,试样晶粒最细小、第二相呈连续网状分布,试样力学性能和耐磨损性能最佳,试样抗拉强度和屈服强度分别为976、892 MPa、磨损15 min后磨损体积仅为7×10−3 mm3
  • 图  1  试样多向锻造的每道次锻造过程

    Figure  1.  Each forging process of multi direction forging

    图  2  多向锻造后的试样照片

    Figure  2.  Specimens’ photos after multi direction forging

    图  3  拉伸样尺寸(单位:mm)

    Figure  3.  Size of the tensile specimens

    图  4  不同锻造温度试样显微组织金相照片

    Figure  4.  Metallographic photographs of the specimens’ microstructure at various forging temperatures

    图  5  不同锻造温度试样显微组织SEM照片

    Figure  5.  SEM photos of the specimens’ microstructure at various forging temperatures

    图  6  不同锻造道次试样显微组织金相照片

    Figure  6.  Metallographic photographs of the specimens’ microstructure at various forging passes

    图  7  不同锻造道次试样显微组织SEM照片

    Figure  7.  SEM photos of the specimens’ microstructure at various forging passes

    图  8  试样拉伸断口SEM照片

    Figure  8.  SEM photos of the specimens’ tensile fracture

    表  1  试样化学成分

    Table  1.   Chemical composition of the specimens %

    AlZrMoNbFeSi其它Ti
    6.042.080.983.030.040.02<0.15Bal.
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    表  2  试样多向锻造工艺参数

    Table  2.   Technological parameters of multi-directional forging of samples

    试样编号锻造温度/℃锻造道次模具预热温度/℃每道次变形量/%
    1#试样880530025
    2#试样920530025
    3#试样960530025
    4#试样920230025
    5#试样920830025
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    表  3  不同锻造温度试样力学性能

    Table  3.   Mechanical properties of the specimens at various forging temperatures

    锻造温度/℃抗拉强度/MPa屈服强度/MPa断后伸长率/%断面收缩率/%
    88093485622.754.9
    92097689221.853.6
    96095588422.454.2
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    表  4  不同锻造道次试样力学性能

    Table  4.   Mechanical properties of the specimens at various forging passes

    锻造道次抗拉强度/MPa屈服强度/MPa断后伸长率/%断面收缩率/%
    294786822.554.4
    597689221.853.6
    896388622.254.1
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    表  5  不同锻造温度试样耐磨损性能测试结果

    Table  5.   Mechanical properties of the specimens at various forging temperatures

    锻造温度 /℃磨损体积×103/mm3
    磨损0 min磨损5 min磨损10 min磨损15 min
    880061321
    9200357
    9600479
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    表  6  不同锻造道次试样耐磨损性能测试结果

    Table  6.   Mechanical properties of the specimens at various forging passes

    锻造道次磨损体积×103/mm3
    磨损0 min磨损5 min磨损10 min磨损15 min
    20479
    50357
    8051115
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  • 收稿日期:  2022-05-27
  • 刊出日期:  2023-02-28

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