燕金华

(东营职业学院,山东东营 257091)

钛及钛合金材料具有密度小、比强度高、热膨胀系数小、耐腐蚀性好、相容性高、易焊接的优势特征,在航空航天、化工、医疗等领域得到广泛应用。但是,钛合金由于导热系数低、摩擦系数高等特点,使其不具备较强切削性能,内螺纹难以加工成型,导致钛合金被列为难加工材料之一。近年来,随着钛合金材料的应用范围与规模不断扩张,生产过程中产生的废料也相应增加,锻件材料利用率与铸造利用率较低。因此,高效、低成本的钛合金加工技术已重视程度有所提高,成为当前机械加工研究重点。

1 钛合金合成材料基本概述

1.1 钛合金分类

考虑到钛合金材料具有多晶型性,基于退火状态组成差异,可以将钛合金材料分为α 型、β 型以及α+β 。但在实际机械加工过程中,尤其在热机械工艺处理下,会出现非平衡微观结构。参考β 稳定元素含量与β 相区淬火钛合金材料的相组成,可分为五大类[1],类型特征见表1。

表1 钛合金主要类型Table 1 Main types of titanium alloys

1.2 钛合金微观组织结构与性能特证

钛合金的微观组织通过热加工处理,会产生相应变化,这为钛合金微观组织结构调控性奠定良好基础。基于钛合金材料微观组织形态的差异化表现,可分为四种常见结构类型:等轴结构、双态结构、网篮结构以及魏氏结构。同时,研究人员通过研究不同结构钛合金材料的机械性能,发现不同制造工艺获得钛合金材料的机械性能存在不同成效。

2 钛合金制备加工工艺

2.1 铸造法

精密铸造工艺能够达到复杂薄壁钛合金铸件的生产标准,应用范围主要针对生产质量要求较高的航空零件。……