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鈦合金緊固件加工件工藝介紹
2023-03-10
鈦合金緊固件在飛機上使用不僅可以達(dá)到減重、耐腐蝕的目的，而且是鈦合金、碳纖維復(fù)合材料等結(jié)構(gòu)件必須的連接件。隨著鈦合金及復(fù)合材料在先進(jìn)飛機上用量的不斷擴大，鈦合金緊固件的用量也在不斷增加。目前，世界各國在飛機上應(yīng)用的鈦合金緊固件主要有兩個體系：美國等西方國家一般采用通用型合金Ti-6-4（Ti-6Al-4V）制造緊固件；而俄羅斯則采用BT16（Ti-3Al-5Mo-4.5V）這一專用合金生產(chǎn)緊固件。Ti-6-4屬α-β兩相型合金，采用該鈦加工件制造螺栓必須采用熱鐓工藝，再經(jīng)過真空固溶時效處理，生產(chǎn)成本較高。 BT16鈦合金制造緊固件的優(yōu)點是可以在冷鐓后或再進(jìn)行冷變形強化后直接使用，其生產(chǎn)成本和工作量大致是Ti-6-4按熱鐓工藝制造類似零件的二分之一到三分之一。在BT16鈦合金緊固件的長期使用過程中，鈦加工件廠家對其成分控制、加工工藝及成形性能等方面積累了豐富的經(jīng)驗，分析該合金緊固件的成形工藝。 從對BT16鈦合金自鎖螺母和絲材的顯微組織、硬度的對比分析來看，BT16緊固件的組織形貌及硬度均與退火狀態(tài)下的絲材一致，表明緊固件是在退火狀態(tài)下使用的。為進(jìn)一步驗證這一推斷，對φ8mm絲材按BT16緊固件典型固溶時效熱處理制度（800℃，0.5h，水冷＋560℃，6h，空冷）進(jìn)行了補充固溶＋時效處理，顯微組織SEM照片見圖5。由圖可見，經(jīng)800℃固溶處理后，合金中初生α相含量略有降低（白色析出相為α相），時效后β相中有大量次生α相析出，與退火狀態(tài)下的顯微組織有明顯差異，從而證明緊固件是在退火狀態(tài)下直接使用的，沒有經(jīng)過固溶時效強化處理。 |