TC4钛合金碟形弹簧的制作工艺和力学性能

发布时间：2020-11-01 11:51

　　 研究了不同热处理工艺对TC4钛合金的显微组织、力学性能和硬度的影响,结果表明:经过固溶+时效(900℃×1.5h水冷+500℃×6h炉冷)处理后材料晶粒细小,强度和硬度高。采用固溶+时效热处理工艺,参照GB/T 1972—2005《碟形弹簧》标准,设计出了TC4钛合金碟形弹簧小批量生产的制造方法,采用该方法成功试制出了满足技术要求的碟形弹簧。
【部分图文】：

其结构特点具有刚度大，缓冲吸震能力强，以较小的变形承受较大的载荷[2]，适用于轴向空间较小的场合。按照厚度和使用条件分为无支承面碟形弹簧和有支承面碟形弹簧，其制造工艺方法见表1。3 材料与性能

图2中TC4钛合金经不同热处理后的显微组织均由α+β相组成。由图2a看出经900℃×1.5h水冷+500℃×6h炉冷的固溶+时效处理后，组织为双态组织（α+β），包括有球状α相，条形α相和β相，采用截点法计算晶粒度，3次测定的结果分别为13.0级、13.3级与12.8级，即其组织晶粒度为13.0级。由图2b看出，经750℃×2h炉冷的退火处理后组织为网篮组织，主要为条状α相，还可以看到少量的球状α相，采用截点法计算晶粒度，3次测定的结果分别为11.6级、11.5级与11.8级，即退火后组织晶粒度为11.6级。

综上所述，TC4钛合金经固溶+时效处理后晶粒细小，材料的屈服强度和表面硬度高，更适合作为T C4钛合金碟形弹簧制备的热处理工艺。碟形弹簧在服役过程中受到持久的弹性应力，高的屈服强度能使材料在更大的弹性变形范围内服役[5]。4 碟形弹簧制造与测试
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