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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到減重、耐腐蝕的目的，而且是鈦合金、碳纖維復合材料等結構件必須的連接件。隨著鈦合金及復合材料在先進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，再經過真空固溶時效處理，生產成本較高。 BT16鈦合金制造緊固件的優點是可以在冷鐓后或再進行冷變形強化后直接使用，其生產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下的絲材一致，表明緊固件是在退火狀態下使用的。為進一步驗證這一推斷，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，與退火狀態下的顯微組織有明顯差異，從而證明緊固件是在退火狀態下直接使用的，沒有經過固溶時效強化處理。 |