塑性工程学报：多曲率截面TC4钛合金超塑性胀形工艺
2023-10-30【作 者】伍世天;徐雪峰;范玉斌;危立明;王彦岐;门向南;赵爽
钛合金是一种重要的新型结构材料，具有高强度、高熔点、良好的腐蚀性、低温性能好以及可塑性好等特点，被广泛应用于航空、航天、化工、汽车、造船和轨道交通等工业领域[1-2]。但是钛合金的耐磨性差，生产工艺复杂且价格昂贵，严重限制了其应用范围，目前国内对钛合金的应用研究尚不成熟。而超塑性成形工艺能够明显提高材料的塑性，减小金属的流变应力，提高加工精度[3-6]。
本文利用MARC有限元软件对TC4钛合金板材进行了超塑性胀形模拟，导出了压力一时间加载曲线用于指导试验，基于该曲线进行了3种不同成形气压加载速度的超塑性胀形试验，得到了3种不同成形气压加载速度条件下的成形零件，测量了成形较好的零件最大变形区域的壁厚并与模拟结果进行了对比，并借助金相显微镜观察了成形较好的零件的不同成形区域的显微组织。
【结 论】
（1）在3种不同成形气压加载速度条件下，气压加载速度越小，零件成形效果越好;实际壁厚减薄趋势与模拟得到的壁厚减薄趋势大致相符且零件各个位置壁厚变化均匀，最大减薄率也基本吻合，实际测量所得到的零件壁厚最大减薄率约为25 %达到了零件的使用要求。
（2）TC4钛合金在高温条件下，晶粒形状与板材形变大小无关，α相与β相分布均匀，均为等轴晶组织;板材形变量越大，动态再结晶越明显，晶粒尺寸越小。
以下是正文：
