鈦合金一般需在高溫下加工,但β型鈦合金具有冷成形性能。日本豐橋科技大學等單位研究了β型鈦合金板的冷成性能,進行了冷深沖加工試驗。為了防止深沖加工時板材粘結,進行了大氣氧化被膜處理,研究了氧化被膜對防止粘接的效果。
試驗材β型鈦合金(Ti一15V一3Cr一3Sn一3A1)是鈦合金中冷加工性能最佳的。為了進行比較,使用了接近于純鈦材料成分的α型鈦合金板(Ti一1.5A1)進行試驗。坯料厚度1mm,直徑25.30mm。模具使用超硬質合金,沖頭材料SKD11,潤滑劑采用硫系潤滑劑(CD一400)。
把上述鈦材1mm進行深沖擊加工成容器。β型鈦板進行深沖時的深沖比分別取r=1.25和r=1.5,α型鈦板r=1.25。經過深沖鈦板后觀察其外觀,盡管β鈦板深沖比大,但沒有產生破裂,α型鈦材則產生了斷裂。β型鈦合金結晶構造是體心立方體,α型鈦合金結晶是稠密六方晶體,可以認為結晶構造對于深沖加工性有影響。
關于防止鈦合金板粘結,采用對純鈦板進行氧化被膜處理的方法,把鈦合金板用剛玉砂輪研磨后,在加熱爐600℃處理時保持2h而進行大氣氧化被膜處理。結果表明,把經壓力加工后板厚0.5mm的鈦板進行大氣氧化被膜處理可以防止粘結。
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