TZM合金制备钛合金等温锻造模具材料

TZM合金

钛合金等温锻造时具有一些特殊的要求,例如模具温度要在850~950℃,压力在100~120兆帕,保压时间在5~15分钟,基于以上要求,常用于钛合金等温锻造的材料有镍基超合金,难溶金属及其合金,比如TZM合金,陶瓷材料,如氮化硅和碳化硅等。经实验发现相较于其他材料TZM合金的性能更加良好,TZM合金不仅具有良好的耐高温性能和高强度性能,在锻模使用寿命方面也具有较强的优越性。

使用TZM合金作为等温锻造复杂精密锻件的锻模材料时,有可能会出现锻模裂纹导致锻模损坏,而锻模损坏可能由以下几点原因引起:
1.锻模发生局部塑性变形和尺寸变化;
2.在润滑剂和保护气体的作用下,由于材料的嵌入而造成磨损;
3.在局部应力高度集中的地方形成裂纹。

为了防止锻模过早的破裂,了解TZM合金锻模在出现裂纹前的承载能力,了解裂纹蔓延的条件,对于判断锻模操作可靠性和评价锻模寿命都具有重要的意义。

在锻模内形成裂纹往往是无法避免的,所以减缓裂纹扩展速度对模具的寿命具有一定的影响。实验发现保压时间过长,对于裂纹的形成和扩展都产生了一定的影响,因此等温锻造的压制时间应尽可能的短一些。另外锻模在预热和冷却时会产生很高的热应力,造成裂纹,为了避免较大的热应力,人们要特别注意预热的均匀性。

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