TC4是國(guó)內(nèi)航空航天緊固件領(lǐng)域使用最為廣泛的鈦合金牌號(hào)。由于我國(guó)鈦合金緊固件研發(fā)及制造起步較晚，工藝成熟度還相對(duì)較低。緊固件制造過(guò)程中的質(zhì)量控制至關(guān)重要，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，綜合分析了 TC4螺栓成形過(guò)程中常見(jiàn)典型缺陷及形成原因，針對(duì)不同的缺陷制定了相應(yīng)的預(yù)防措施，為鈦合金螺絲工藝優(yōu)化提供支持，促進(jìn)TC4鈦合金緊固件整體質(zhì)量的提升。

鈦合金緊固件制造工藝一般包括：常見(jiàn)成形工藝如鐓制、碾桿、縮徑及滾螺紋等,熱處理如退火、固溶及時(shí)效等,表面處理有陽(yáng)極氧化、M0S2涂層、噴涂鋁等）TC4相當(dāng)于國(guó)外的T3-6A1-4V，是航空航天緊固件領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的鈦合金材料牌號(hào)，產(chǎn)品類型主要包括各種頭型的螺栓、螺釘以及少量螺母。本文簡(jiǎn)要介紹了 TC4螺栓在制造過(guò)程中存在的常見(jiàn)典型缺陷及成因，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

1、 TC4材料特性

TC4是一種中等強(qiáng)度的α+β型雙相鈦合金，含有6%的!相穩(wěn)定元素A1和4%的β相穩(wěn)定元素V。該牌號(hào)具有優(yōu)異的綜合性能,長(zhǎng)時(shí)間工作溫度可達(dá)400℃,在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用）在室溫下退火態(tài)TC4顯微組織為大量的α（hep ）相+少量的β（bcc ）相）滑移系的多少是影響金屬塑性好壞的重要因素 , α相為密排六方結(jié)構(gòu),其滑移系只有3個(gè),β相為體心立方結(jié)構(gòu)，其滑移系為12個(gè),由于!相滑移系較少，導(dǎo)致其冷變形能力較差;TC4導(dǎo)熱性差、化學(xué)活性高，彈性模量小，加工硬化嚴(yán)重，刀具壽命短、加工效率較低;磨削時(shí)易產(chǎn)生燒傷、變形等缺陷。TC4相變溫度通常為(970-1010)℃,由于淬透性較差，螺栓加工尺寸通常在19mm以下。

2 、TC4鈦合金螺栓通用加工工藝

TC4鈦合金螺栓常見(jiàn)加工工藝為：下料一熱鐓(溫鐓)一噴砂一熱處理(固溶+時(shí)效)一精車一滾圓角(頭下R)—滾絲一無(wú)損探傷一表面處理。為了保證頭部金屬流線的連續(xù)性，提升螺栓的疲勞性能，頭部成形時(shí)常采用熱鐓(或溫鐓)方式；精車目的是去除熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的表面污染層和提高螺紋加工部位表面光潔度；精車后在頭、桿結(jié)合部位需要滾圓角強(qiáng)化，提升頭、桿結(jié)合處強(qiáng)度，避免在使用過(guò)程中岀現(xiàn)掉頭現(xiàn)象；螺紋通常采用一次滾壓成形；螺栓最終性能可達(dá)到抗拉強(qiáng)度≥1100MPa,剪切強(qiáng)度≥670MPa。

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