【摘 要】
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钛金属作为极具战略意义的结构材料,由于良好的综合性能,使其相关研究变得极为重要。辊弯成形具有效率高、成本低、成形精度高等优点,广泛应用于建筑、汽车、机械制造等领域。目前,在航天、核电、汽车、石油化工、海水淡化、污水处理等行业广泛使用钛直缝焊管,其主要工艺使用辊弯成形技术。本文选用TA2纯钛、TB5和TC4钛合金板材,研究三种钛板辊弯成形宏观性能（回弹量、硬度值）变化与微观组织演变关系。对辊弯成形制
【基金项目】
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北京市自然科学基金-市教委联合资助项目（项目编号:KZ201910009011）； 北京市属高校高水平教师队伍建设长城学者培养计划（项目编号:CIT＆TCD20190306）； 北京市教委基本科研业务费项目（项目编号:110052972027/024）； 北方工业大学毓杰团队支持计划（107051
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钛金属作为极具战略意义的结构材料,由于良好的综合性能,使其相关研究变得极为重要。辊弯成形具有效率高、成本低、成形精度高等优点,广泛应用于建筑、汽车、机械制造等领域。目前,在航天、核电、汽车、石油化工、海水淡化、污水处理等行业广泛使用钛直缝焊管,其主要工艺使用辊弯成形技术。本文选用TA2纯钛、TB5和TC4钛合金板材,研究三种钛板辊弯成形宏观性能（回弹量、硬度值）变化与微观组织演变关系。对辊弯成形制件的回弹与硬度进行研究,结果表明:在单道次辊弯成形实验中,随着成形角度增大,TA2回弹角度逐渐降低,TB5、TC4回弹角度逐渐增大。在终成形角度30°辊弯成形实验中,随着道次数增加,TA2回弹角度逐渐增大,TC4回弹角度逐渐减少,TB5回弹角度先增大再减小。对三种钛板辊弯成形显微硬度分析发现,TA2回弹与硬度呈负相关趋势,TB5、TC4回弹与硬度呈正相关趋势。对辊弯成形制件的显微组织进行研究,结果表明:在辊弯成形实验中,对于TA2纯钛板材,平均晶粒尺寸变化不大,基面滑移更容易开动,产生的主要织构为{101—0}＜0001＞,单道次成形发现少量孪晶,而多道次成形孪晶消失,影响回弹与硬度变化的主要原因为位错密度的分布情况,单道次实验随成形角度增大,位错密度逐渐减小,卸载后内应力释放降低,回弹逐渐减小,终成形角度30°实验随道次数增大,位错密度逐渐增大,回弹逐渐增大;对于TB5钛合金板材,单道次与二道次晶粒尺寸变化很小,但三道次晶粒细化明显,从38μm细化至27μm,由于Schmid因子接近,＜110＞与＜112＞滑移均容易开动,发生多系滑移,织构集中在＜111＞//ND,单道次实验随成形角度增大,位错密度逐渐增大,回弹逐渐增大,终成形角度30°实验中,二道次＜110＞滑移系更容易开动,{001}＜100＞织构增强,回弹增大,三道次再次多系滑移,回弹减小;对于TC4钛合金板材,平均晶粒尺寸基本不变,单道次实验中,基面滑移比柱面滑移更容易开动,主要织构为＜0001＞//ND,随成形角度增大,位错密度逐渐增大,回弹逐渐增大,而在多道次实验中,柱面滑移开动,织构集中在＜011—0＞//TD,随道次增加,位错密度逐渐降低,回弹逐渐减小。本文通过对三种钛板辊弯成形宏观性能与微观组织的关系进行研究,分析了其回弹与硬度变化规律,详细的阐述了辊弯钛板的显微机理,为后续纯钛及钛合金板材辊弯成形的实际加工提供经验与理论参考。
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