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亚博app-紧固件用Ti5523合金热处理与成型工艺的研究
2021-03-11 [37356]
本文摘要:钛合金具有重量轻、比强度低、耐腐蚀、耐高温等优异性能,因此在航空航天工业中得到广泛应用。

钛合金具有重量轻、比强度低、耐腐蚀、耐高温等优异性能,因此在航空航天工业中得到广泛应用。随着航天工业市场需求的快速增长,各种新型钛合金材料层出不穷。目前,研究需要替代航空航天用高强度钢材料的高强度钛合金材料是一个热门方向,将这些高强度钛合金材料应用于航空航天工业是当务之急。

Ti5523合金是我国自行研制的高强度钛合金材料。本文利用紧固件用Ti5523合金研制了航空航天用高强度钛合金紧固件,为我国高强度钛合金紧固件的生产提供参考。具体内容如下:1 .对紧固件用Ti5523材料的热处理制度进行了研究,制定了一套能使材料符合高强度钛合金紧固件在实际生产过程中报废的热处理制度。

2.制定了Ti5523钛合金紧固件的生产工艺,并在实际生产过程中不断改进和优化。3.针对紧固件开发中的重要环节,在冷镦工艺中设计了一种适用于镦粗Ti5523紧固件的模具,并调整了热镦工艺参数,使紧固件头部合格。在滚丝过程中,需要根据热处理材料的力学性能不断改进滚丝工艺参数,使紧固件螺纹合格;在冷挤压R中,挤压R参数与紧固件疲劳性能的关系要通过工艺参数来研究。

本文研究了紧固件生产关键环节中材料的微观结构与性能之间的关系。关键词:钛合金;强度高;热处理;热镦;卷丝;冷挤压R1 1.1钛及钛合金简介说明地壳中钛含量极高,地壳中元素排名第十(氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)。钛是在17世纪90年代左右发现的。

但不需要像发现铁那样容易提取。这主要是因为钛的化学性质光亮,熔点高,所以高纯钛很难冶炼。

稀有钛锭的生产工艺路线见图1.1。一般来说,军工产品用钛合金需要熔炼三次。

此外,钛合金熔炼三次,保证合金元素分布均匀。钛合金有以下优点[4]: 钛合金的比强度低于其他金属材料。

钛合金的密度只有钢的密度一般,但是钛的强度可以和普通钢漆一样很高。一些高强度钛合金的强度已经超过了高强度钢。钛合金在高温和低温环境下表现出较好的性能。

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在高温下,以航空航天中的稀有TC4材料为例,TC4钛合金在350下具有较好的性能。高温钛合金如Ti60和Ti55在600左右能保持稳定的力学性能[5]。在低温下,如TA7ELI合金,可在-253保持一定的力学性能。

优异的耐腐蚀性。钛合金可以被氢氟酸等少数强酸锈蚀,但其他腐蚀剂根本不能锈蚀钛合金。钛合金可用于海洋中干燥环境和低盐度地区。

工业钛在射流速度为10 ~ 20m/s的海水中锈蚀83天,压力降至0mg/cm2,不锈钢降至0.9mg/cm2。其性能几乎高于不锈钢。

5结论及未来发展5.1结论本文中,Ti5523合金热处理后的力学性能与高强度钛合金紧固件的性能拒绝一致。根据热处理后合金的性能,对紧固件的成形工艺进行了研究,重点研究了热镦、滚丝和冷挤压工艺。

通过工厂实践经验发现,Ti5523合金在770固溶1h,485时效8h后的抗拉强度和抗剪强度分别1300MPa和745MPa,符合高强度钛合金紧固件2的性能拒绝。发现冷镦模具 当螺纹滚压参数设置为进给速度时,滚压螺纹合格。4.当拥挤R满足要求时,在参数下疲劳寿命平均为13万次而不脱落。

5.2未来发展随着航空航天工业的发展,适合生产钛合金紧固件的材料频繁出现,这显然对材料提出了更高的废品率。剔除钛合金材料需要更好的韧性和匹配性,剔除材料的性价比更高。同时,针对钛合金紧固件的生产难点,大力开发新工艺,使紧固件生产更加顺畅。

目前,航天紧固件的先进设备和技术仍掌握在少数发达国家手中,如美国的美铝公司和SPS公司。钛合金高强度紧固件国内生产能力严重不足,大部分航空航天高强度紧固件不得不从国外进口,浪费了大量的财力和物力。因此,研究高强度钛合金紧固件的任务在仁中任重道远。


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