引言

钛合金是汽车工业中的一种常用金属资料。！！
！Ｓ捎谇慷雀、
、、耐蚀性好、
、、耐热性高档特点，，
，钛合金备受关注。！！
！８饰暗"分析了铸造温度对汽车用新型钛合金机能的影响。！！
！Ｋ挝砙2]对汽车钛合金气阀的铸造工艺进行了优化。！！
！Ｕ愿＠屯粲澜璠3]探求了搅拌摩擦加工对汽车用钛合金机能的影响。！！
！Ｖ苡迩旌驼畔閇对机械紧固件用新型钛合金铸造温度进行了优化钻研。！！
！Ｕ疟骩分析了钛合金汽车零件烧结过程中的烧结工艺对零件机能产生的影响。！！
！Ｕ呕鄯糩6]钻研了若何在汽车用钛合金理论制备双辉等离子Mo合金化层，，
，并测试了分析涂层的摩擦磨损机能。！！
！Ｖ芟虎等[7]分析了准β铸造工艺对TC21钛合金大型锻件组织及机能的影响。！！
！Ｋ孀牌倒ひ档姆⒄梗，
，市场对汽车用钛合金机能的要求不休提高，，
，尤其是力学机能和耐磨损机能。！！
！Ｒ延械淖暄信ⅲ，
，多向锻做作为一种新型的资料改性伎俩在金属资料改性方面得到成功利用8]。！！
！Ｕ盼盎萚9分析了终锻温度对多向铸造高纯铜组织及硬度的影响。！！
！＠断ｖ蔚萚0]分析了多向铸造对TC21钛合金α+β片层组织球化的影响。！！
！

但是，，
，目前钛合金多向铸造的钻研还较少，，
，火急必要进一步钻研和索求。！！
！Ｎ耍，
，笔者钻研了多向铸造对汽车制作用Ti80钛合金显微组织、
、、力学机能和耐磨损机能的影响。！！
！

1、
、、试验资料和步骤

1.1 试验资料

选取三次真空自耗电弧炉熔炼的Ti80钛合金方形铸锭（尺寸300mm×300mm×300mm）为试验资料，，
，试样化学成分如表1所示。！！
！Ｔ500t油压机上进行多向铸造试验。！！
！Ｊ匝嘞蛑斓拿康来沃旃倘缤1所示。！！
！Ｖ旒尤妊∪≈衅蹈杏尤龋，
，选取克己模具，，
，模具资料为W360钢，，
，模具预热温度300℃。！！
！Ｖ焓毕冉匝赐1所示进行第一个方向铸造（z方向），，
，铸造实现后取出试样并旋转90°再进行第二个方向铸造（y方向），，
，铸造实现后取出试样再旋转90°后进行第三个方向铸造(x方向），，
，由此实现一道次多向铸造，，
，每道次变形量25% 。！！
！６嘞蛑旃讨校，
，选择分歧的铸造温度和铸造道次，，
，各试样的铸造工艺参数如表2所示。！！
！Ｖ煳露缺鹄胙∥880、
、、920、
、、960℃，，
，铸造道次别离选为2、
、、5、
、、8，，
，模具预热温度和每道次变形量均维持不变，，
，多向铸造后各试样照片如图2所示。！！
！？？杉，
，多向铸造后各试样外形无显著区别。！！
！

1.2 试验步骤

用线切割步骤在试样中部切取方形金相试样（尺寸30mm×20mm×10mm），，
，金相侵蚀剂为13mLHF、
、、26m LH N O ，，
，和100mLH,O混合溶液。！！
！＝鹣嘧橹鄄煊肒EYENCE金相显微镜和EVO18扫描电子显微镜进行观察用线切割步骤在试样中部切取3个拉伸样（具体尺寸见图3）。！！
！Ｔ谑椅虑疤嵯陆欣焓匝椋，
，试验机型号为QX-W550微机节制电子全能试验机，，
，选取的拉伸速度为1mm/min,拉伸断口的观察和拍照在EVO18扫描电子显微镜上进行。！！
！Ｊ匝ρЩ懿馐灾滴3个分歧地位取样的拉伸样测试值的算术均匀值。！！
！

在试样中央地位以线切割方式切取圆形磨损试样（尺寸030mm×15mm）。！！
！Ｔ谑椅虑疤嵯陆心ニ鹗匝椋，
，试验机型号为HT-1000型摩擦磨损试验机，，
，对磨资料选用45号钢材，，
，磨轮转速设置为1000r/min、
、、摩擦磨损功夫设定为20min、
、、相对滑动速度设置为90mm/min。！！
！

2、
、、试验了局及会商

2.1 显微组织

图4和图5是选取分歧铸造温度多向铸造的汽车制作用Ti80钛合金试样的显微组织金相照片和扫描电镜（SEM）照片。！！
！４油4和图5能够看出，，
，铸造温度对多向铸造试样内部的组织产生显著影响。！！
！

随铸造温度从880℃升高到960℃，，
，多向铸造试样内部组织先变细后变粗，，
，当铸造温度920℃时，，
，多向铸造试样内部的组织晶粒最藐小、
、、组织散布最均匀。！！
！６嘞蛑焓匝诓烤Я３鱿殖鼋衔灾牡戎嶙橹，
，第二相散布呈网状结构散布。！！
！

图6和图7是选取分歧铸造道次多向铸造的汽车制作用Ti80钛合金试样的显微组织金相照片和扫描电镜（SEM)照片。！！
！４油6和图7能够看出，，
，铸造道次对多向铸造试样内部的组织产生显著影响。！！
！Ｋ嬷斓来未2增长到8，，
，多向铸造试样内部组织先变细后变粗，，
，当铸造道次为5时，，
，多向铸造试样内部的组织晶粒最藐小、
、、组织散布均匀性最好，，
，试样内部第二相的网状结构散布最齐全，，
，呈陆续网状散布。！！
！

2.2 力学机能

选取分歧铸造温度多向铸造的汽车制作用Ti80钛合金试样的力学机能测试数据见表3。！！
！４颖3可知，，
，铸造温度对多向铸造试样的力学机能产生较为显著的影响。！！
！５敝煳露却880℃升高到960℃时，，
，试样抗拉强度和屈服强度先增大后减小、
、、断后伸长率和断面收缩率先小幅度减小后小幅度增大。！！
！Ｔ谄渌ひ詹问槐涞那榭鱿拢，
，当铸造温度880℃时试样力学机能最差；当铸造温度为920℃时力学机能最佳。！！
！Ｓ胫煳露880℃相比，，
，铸造温度为920℃时试样的抗拉强度增大38MPa、
、、屈服强度增大36MPa、
、、断后伸长率减小0.9个百分点、
、、断面收缩率减小1.3个百分点。！！
！Ｑ≡袷实钡闹煳露扔兄谔岣叨嘞蛑焓匝牧ρЩ。！！
！

选取分歧铸造道次多向铸造的汽车制作用Ti80钛合金试样的力学机能测试数据见表4。！！
！４颖4可知，，
，铸造道次对多向铸造试样的力学机能产生较为显著的影响。！！
！５敝斓来未2增长到8时，，
，试样抗拉强度和屈服强度先增大后减小、
、、断后伸长率和断面收缩率先小幅度减小后小幅度增大。！！
！Ｔ谄渌ひ詹问槐涞那榭鱿拢，
，当铸造道次为2时，，
，试样力学机能最差；当铸造道次为5时，，
，力学机能最佳。！！
！Ｓ胫斓来挝2相比，，
，铸造道次为5时试样的抗拉强度增大29MPa、
、、屈服强度增大24MPa、
、、断后伸长率减小0.7个百分点、
、、断面收缩率减小0.8个百分点。！！
！Ｖ斓来尾⒎窃蕉嘣胶茫，
，选择适当的铸造道次有利于改善多向铸造试样的力学机能。！！
！

图8是分歧工艺多向铸造汽车制作用Ti80钛合金试样室温拉伸试验后拉伸断口描摹的扫描电镜(SEM)照片。！！
！４油8能够看出，，
，多向铸造试样的拉伸断口均由韧窝和扯破棱组成，，
，均阐发出比力显著的韧性断裂特点。！！
！５怯肫渌ひ詹问啾龋，
，选取铸造温度920℃、
、、铸造道次5（图8（b），，
，2试样）时，，
，试样拉伸断口中韧窝越发细。！！
！，，
，展示出越发优异的拉伸机能。！！
！

2.3 耐磨损机能

选取分歧铸造温度多向铸造的汽车制作用Ti80钛合金试样在室温前提下的磨损试验了局见表5。！！
！４颖5可知，，
，铸造温度对试样磨损体积产生较为显著的影响。！！
！５敝煳露却880℃升高到960℃时，，
，试样磨损体积先减小后增大、
、、试样耐磨损机能先提高后降落。！！
！Ｔ谄渌ひ詹问槐涞那榭鱿拢，
，当铸造温度880℃时，，
，试样磨损体积最大、
、、耐磨损机能最差；当铸造温度920℃时，，
，试样磨损体积最小、
、、耐磨损机能最佳。！！
！Ｓ胫煳露880℃相比，，
，铸造温度920℃时试样磨损15min后磨损体积从21×10^-3mm³减小到7×10^-3mm³,减小了14×10^-3mm³, 铸造温度升高到920℃时显著提高了多向铸造试样的耐磨损机能。！！
！

选取分歧铸造道次多向铸造的汽车制作用Ti80钛合金试样在室温前提下的磨损试验了局见表6。！！
！４颖6可知，，
，铸造道次对多向铸造试样的耐磨损机能也产生较为显著的影响。！！
！５敝斓来未2增长到8时，，
，试样磨损体积先减小后增大、
、、试样耐磨损机能先提高后降落。！！
！Ｔ谄渌ひ詹问槐涞那榭鱿拢，
，当铸造道次为2时，，
，试样磨损体积最大、
、、耐磨损机能最差；当铸造道次为5时，，
，试样磨损体积最小、
、、耐磨损机能最佳。！！
！Ｓ胫斓来挝2相比，，
，铸造道次为5时,试样磨损体积从9×10^-3mm³减小到7×10^-3mm³,减小了2×10^-3mm³。！！
！５侵斓来尾⒎窃蕉嘣胶茫，
，选择适当的铸造道次能够有效改善多向铸造试样的耐磨损机能。！！
！

3、
、、结论

1）铸造温度和铸造道次对多向铸造汽车制作用Ti80钛合金显微组织、
、、力学机能和耐磨损机能均产生显著影响，，
，随铸造温度从880℃升高到960℃、
、、铸造道次从2增长到8，，
，多向铸造试样的组织先细化后粗化、
、、力学机能和耐磨损机能均先提高后降落。！！
！

2）当铸造温度920℃、
、、铸造道次5时，，
，多向铸造汽车制作用Ti80钛合金试样晶粒最藐小、
、、第二相呈陆续网状散布，，
，试样力学机能和耐磨损机能最佳。！！
！

3）与铸造温度880℃相比，，
，铸造温度920℃时多向铸造汽车制作用Ti80钛合金试样抗拉强度增大38MPa、
、、屈服强度增大36MPa、
、、断后伸长率减小0.9个百分点、
、、断面收缩率减小1.3个百分点、
、、磨损15min后磨损体积减小14×10^-3mm³。！！
！

4)与铸造道次为2相比，，
，铸造道次为5时多向铸造汽车制作用Ti80钛合金试样抗拉强度增大29MPa、
、、屈服强度增大24MPa、
、、断后伸长率减小0.7个百分点、
、、断面收缩率减小0.8个百分点、
、、磨损15min后磨损体积减小2×10^-3mm³。！！
！

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