TC4钛合金棒材室温拉伸性能
TC4钛合金是一种中等强度的钛合金,因其塑性变形能力强、耐蚀性好、比强度高、钝化能力强以及550℃以下抗氧化性能好等特点,被称为“万能合金”,广泛应用于航空航天、生物医学及化学工业等领域。然而,TC4钛合金屈服极限高、变形抗力大和屈服强度与极限强度比值高等成为限制其塑性变形能力提高的主要原因。
通过室温拉伸试验测得的R12型TC4合金棒材的强度偏低。来自宝鸡钛业股份有限公司和陕西亿创钛锆检测有限公司的王萱、刘宏伟、赵辉等研究人员在以往研究的基础上,通过布氏硬度分析、化学成分分析、显微组织观察和拉伸试验参数影响分析,分析了R12型TC4合金棒材拉伸强度偏低的原因。
室温拉伸性能 采用电子万能试验机,对R12型TC4钛合金棒材(记为R12-TC4)进行拉伸试验,试验温度为25℃,试样尺寸见图1。 图1 R12-TC4钛合金的拉伸试样尺寸 参照ASTM E8/E8M-2016a Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials的拉伸试验方法,屈服前拉伸速度为0.005mm/min,屈服后为8mm/min,设置两个平行试样,分别记为R12-TC4-1和R12-TC4-2,其轴向应力-应变曲线如图2所示。Rm为抗拉强度、Rp0.2为屈服强度、A为断后伸长率、Z为断面收缩率。 图2 不同R12-TC4钛合金试样的轴向应力-应变曲线 R12-TC4钛合金的拉伸性能如表1所示,可以看出R12-TC4-1与R12-TC4-2试样的抗拉强度和屈服强度均低于标准值,而其断后延伸率和断面收缩率均高于SAE AMS 4928R-2007 Titanium Alloy Bars, Wire, Forgings, and Rings, and Drawn Shapes 6Al4V Annealed标准值,即R12-TC4-1与R12-TC4-2试样的拉伸性能均不符合标准要求。 表1 R12-TC4钛合金的拉伸性能