【文章內容簡介】 )兩相區(qū)，α相發(fā)生再結晶形成等軸α，在冷卻時又從相中析出片狀α，這樣就形成了混合組織，即等軸α加片狀α十β轉變組織。另外，經過變形加工之后，再重新加熱到 (α十β )區(qū)上部溫度退火，也可獲得混合組織。 3). 網(wǎng)籃組織 網(wǎng)籃組織的特點是 :原始晶粒邊界不同程度地被破碎，晶界α相鑲邊已不明顯，晶內片狀α相變短變粗，在原始β晶粒輪廓內出現(xiàn)高度扭曲的或類似網(wǎng)籃編織的片狀結構。由 (α十β )加工或混合加工，且在兩相區(qū)有較大的變形量時獲得。當變形量增大 時，原始β晶粒開始破碎并被拉長，魏氏片狀α相發(fā)生歪曲、碎化，并沿變形方向排列，形成網(wǎng)籃組織。 4). 魏氏體組織 魏氏體組織的特點是 :原始β晶界清晰完整，晶界α相非常明顯，晶內粗大的片狀α相呈規(guī)則排列。魏氏組織通常由β退火或β加工獲得。 上述的四種組織中，等軸組織屬于球狀組織，網(wǎng)籃組織和魏氏體組織屬于片狀組織，而混合組織中既有等軸結構又有片狀結構。 大量的研究結果表明 :片狀組織與球狀組織相比，端面收縮率和延伸率較低，而抗拉強度和屈服強度相差不大 :球狀組織比片狀組織具有更高的疲勞強度，但片狀組織的熱強性 (拉伸 強度、持久強度和蠕變強度 )比球狀組織高，斷裂特性(斷裂韌性、斷裂強度和裂紋擴展速率 )比球狀組織要好。 (α十β )鈦合金各類組織的機械性能有如下特點 :等軸組織具有最好的綜合性能，尤其是高的拉伸強度、室溫塑性和優(yōu)良的疲勞抗力，而且隨著組織中等軸α相及β轉變組織的比例、形貌和尺寸的不同而有所變化。網(wǎng)籃組織的高溫持久和蠕變性能較高，雖然塑性和沖擊韌性次于等軸組織，但綜合性能較好。與前幾種組織相比較，魏氏體組織的綜合性能較差，但具有高的斷裂韌性、低的疲勞裂紋擴展速率和良好的抗蠕變性能。 (α十β )鈦合金組織中， α相的含量對組織穩(wěn)定性的影響非常明顯，隨α相含量升高，蠕變后拉伸塑性輕微升高，這是由于α相含量升高，使轉變β相基體的晶粒細化，同時β相中β穩(wěn)定元素含量增加，導致轉變β基體中β相含量升高，使裂紋擴展變難。 ③ β 合金含大量穩(wěn)定 β 相的元素，可將高溫 β 相全部保留到室溫。 β合金通常又可分為可熱處理 β 合金（亞穩(wěn)定 β 合金和近亞穩(wěn)定 β 合金）和熱穩(wěn)定 β 合金?？蔁崽幚?β 合金在淬火狀態(tài)下有優(yōu)異的塑性，并能通過時效處理使抗拉強度達到 130～ 140kgf/mm2。 β 合金通常作高強度高韌性材料使用。缺點是比重大，成本高，焊接性 能差，切削加工困難。 鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金（鈦 鉬，鈦 鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦 鐵貯氫材料和鈦 鎳記憶合金）等。 鈦合金通過調整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強度；針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。 常用的熱處理方法有退火、固溶和時效處理。退火是為了消除內應力、提高塑性和組織穩(wěn)定性，以獲得較好的綜合性能。通常 α 合金和（ α ＋ β ）合金退火溫度選在（ α ＋ β ） ─→β 相轉變點以下 120～ 200℃ ；固溶和時效處理是從高溫區(qū)快冷 ,以得到馬氏體 α′ 相和亞穩(wěn)定的 β 相 ,然后在中溫區(qū)保溫使這些亞穩(wěn)定相分解，得到 α 相或化合物等細小彌散的第二相質點，達到使合金強化的目的。通常 (α ＋ β) 合金的淬火在 (α ＋ β)─→β 相轉變點以下 40～ 100℃ 進行，亞穩(wěn)定 β 合金淬火在 (α ＋ β)─→β 相轉變點以上 40～ 80℃ 進行。時效處理溫度一般為 450～ 550℃ 。此外 ,為了滿足工件的特殊要求，工業(yè)上還采用雙重退火、等溫退火、 β 熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。 總結 在 信息化 帶動工業(yè)化的今天，我國的鍛模設計、制造水平落后于國際水平，我國必須加強模具設計和制造人才的培養(yǎng)，同時政府和企業(yè)應該加大對模具設計和制造發(fā)面的硬件投資，大力開發(fā)模具設計發(fā)面的軟件和健全完善專家系統(tǒng)。當然我們模具企業(yè)的管理技術更加落后，必須引起我們的足夠重視。通過本次設計，我們不僅要培養(yǎng)獨立分析問題，解決問題和開拓創(chuàng)新的能力 ,而且要掌握模具未來的發(fā)展方向，為我國的發(fā)展作出自己的貢獻。 2 等溫鍛造工藝分析及過程 鈦合金（ TC4）零件等溫鍛造的工藝性分析 鈦有許多明顯優(yōu)越的特性：密度?。?）、熔點高（ 1660℃ ）、耐腐蝕性強、比強度高、塑性好，還可以通過合金化及熱處理的辦法制造出力學性能高的各種合金。 工業(yè)上除采用工業(yè)純鈦制造零件以外，大量使用的是鈦合金。 純鈦具有兩種同素異構結構。在 885℃ 以上是體心立方晶格，稱為 β 鈦；在 885℃ 以下是密排六方晶格，稱為 α 鈦。由于添加元素的種類及數(shù)量不同，α 相與 β 相之間的變態(tài)是不同的。按室溫下組織的不同，鈦合金可分為三類：α 鈦合金（以 TA 表示）； α+β 鈦合金（以 TC 表示）和 β 鈦合金（以 TB 表示 ）。 圖 1 是鈦合金的塑性圖，由該圖可以看出： α 鈦合金 TA2 的塑性最好，在室溫下的允許變形程度可達 50％～ 60％，在 600℃ 時可達 80％，在 900℃ 時可達 90％。 α 鈦合金 TA5 和 α+β 鈦合金 TC6 在室溫下的塑性比 α 鈦合金 TA2低，只有 22％～ 28％。但在 600℃ 以后，它們的塑性和 α 鈦合金 TA2 的塑性趨于一致，于 900℃ 時達到最大值。另外，在 900℃ 以下鈦合金在靜變形時的塑性比在沖擊變形時高一些，但在 900℃ 以上變形速度對鈦合金塑性的影響是不明顯的。 圖 鈦合金在塑性圖 —— 在壓力機 上鐓粗 在錘上鐓粗 鍛造溫度、變形程度對鈦合金組織和性能有較大的影響，現(xiàn)以 TC4 等鈦合金為例介紹如下： TC4 是國內外應用最廣泛的一種 α+β 型鈦合金。它通常在退火狀態(tài)下使用，由于退火溫度（一般為 800℃ ）低于鍛造加熱溫度，因此其組織和性能主要取決鍛造工藝。按照傳統(tǒng)的 α+β 鍛造方法，合金是在 α+β 區(qū)（即低于 β轉變點）加熱鍛造的，獲得的高倍組織通常為等軸組織或等軸與條狀的混合組織，其相應的低倍組通常為沿主變形方向被拉長的輪廓模糊的晶粒組織，同屬 α+β鍛造，鍛前加熱溫度的高低將導致鍛件中 初生 a 比例的差異，溫度低于 β 相變點越多，則初生 α 所占比例就越大。在鍛造過程中，如果由于變形熱效應導致金屬溫度超過鍛前加熱溫度，則鍛件高倍組織中初生 α 的比例將取決于鍛件的實際溫度。對于鍛壓變形量較大的鍛件來說，變形的熱效應問題更應該特別注意。圖片 2 的魏氏組織就是由于變形熱效應引起的。 圖 過熱的魏氏組織 500 與常規(guī)鍛造相比，在等溫條件下鍛造鈦合金有許多優(yōu)點，具體如下： 1）等溫鍛造可密切控制鍛件尺寸，能夠鍛出形狀復雜、精度高的鍛件，比常規(guī)鍛造更符合實際需要，節(jié)省了原料，大大減少了機加工， 降低了成本； 2）鍛造載荷較小，設備噸位大大減小，使鍛造 高溫合金成為可能； 3） 1 步等溫鍛造工序可代替 3 步 ～ 4 步常規(guī)鍛造工序，減少了鍛造作業(yè)量，提高了效率； 4）能夠實現(xiàn)單道次大變形工藝，從而獲得更 精細的組織結構； 5）鍛件污損層為 mm，而常規(guī)