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固溶温度对Ti-6AI-4V螺栓剪切强度的影响

时间:2017-11-17? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
由于钛合金的比强度、防腐蚀性能以及高温性能的优越性,早在20世纪中期就在航空航天业进行了大规模的应用,钛合金有三种不同的结构形式:α钛合金、α+β钛合金和β钛合金。Ti-6AI-4V是一种使用范围最广的α+β钛合金,更由于其耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,成为钛合金工业中的王牌合金。
针对某型航机高锁螺栓,性能要求为:ρb≥1100MPa,γ(剪切强度)≥670MPa。与普通钛合金螺栓相比,抗拉强度等要求基本一致,但剪切强度提高了20MPa(航标及其他型号γ≥650MPa),现有的热处理工艺为950℃WQ+540℃AC,很难达到该剪切强度要求,因此需对现有的Ti-6AI-4V热处理工艺950℃进行优化。
1.试验方案设计与试验过程
(1)试验材料的选择 选用材料为RMI Titaninm Company生产的Ti-6AI-4V(化学成分见表1),符合AMS4967J材料标准,材料规格φ8mm×l00mm,原材料供货状态为退火态(760'C×2h),退火组织如图1所示,组织为分布均匀细小等轴α相的等轴组织。氢含量:0.0048%(质量分数),β转变点991℃。
(2)试验参数及设备的选择  热处理试验在真空水淬炉WZC-30(Ⅲ类加热设备)和真空回火炉WZH-45(Ⅱ类加热设备)内进行,按MIL-H-81200标准现选取几种固溶温度进行试验(见表2)。
(3)剪切试验热处理完成后,将试样制成φ600-0.03mm剪切试棒,按GJB715.26-1990紧固件试验方法,采用微机控制电子万能试验机及开放式工装进行双剪试验。


(4)对试样进行微观形貌检测  Ti-6AI-4V浸蚀剂组成配比:HF:HNO3:H2O=10mL:5mL:85mL。浸蚀时间:10s左右。试样制好后用Tiger 3000金相显微镜观察试样的金相组织。
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