[发明专利]降低钛基金属间化合物力学性能测试缺口敏感性的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属力学性能测试领域，具体涉及一种降低钛基金属间化合物力学性能测试缺口敏感性的方法。

背景技术

    钛基金属间化合物具有独特的轻质和高强度的特性，使其作为航空航天用高温结构材料受到研究者的重视。但是，由于其具有明显的室温脆性，拉伸过程中延伸率不足1%即会断裂，并且在热加工过程中晶粒会急剧变大，导致进一步脆化，可加工性很差，使其应用遇到困难。

在对钛基金属间化合物进行力学性能测试时，钛基金属间化合物性能试样出现了无效区脆性断裂，无法测试塑性性能，经大量试验，依然无法真实反映金属材料的真实力学性能水平。对钛基金属间化合物试样进行低倍组织和高倍组织分析，在显微镜下能够明显地看见大量不同延伸扩展方向的细密的微小的裂纹分布在试样表面，可以看出试样断裂起源于试样的外表面区域，表现为缺口敏感性。因此，如何降低甚至消除钛基金属间化合物的缺口敏感性是一个值得进一步研究的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种降低钛基金属间化合物力学性能测试缺口敏感性的方法，目的在对钛基金属间化合物进行力学性能测试时，减少试样在无效区脆性断裂现象的发生，进而反映出钛基金属间化合物材料的真实力学性能水平。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

（1）从试样坯切试样：

采用线切割设备从钛基金属间化合物试样坯上取样，使用钼丝进行线切割，控制切割速度为0.02~0.05m/s，切割过程中保持氯化冷却液充足，得到待加工试样；

（2）试样加工：

① 选用G7刀对待加工试样进行切削，控制试样给进量为0.2~0.6mm，切削速度为钢切削速度的20~50%；

② 采用绿色碳化硅砂轮对切削后的试样进行磨削，磨削过程采用粗磨和精磨两段控制法，粗磨的每次磨削量应＜0.2mm，精磨的每次磨削量≤0.05mm，磨削过程中的冷却液采用水剂切削液；

③ 对磨削后的试样进行机械抛光，控制抛光角度为30°~45°，抛光机床的转速为2000~4000转/秒；

（3）对抛光后的试样按GB/T228规定的要求进行力学性能测试，其中在进行持久性能和室温拉伸塑性性能测试时，控制试样的初始加载速度为0.1~0.5mm/s。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明的降低钛基金属间化合物力学性能测试缺口敏感性的方法，在进行试样切割时，保持冷却液充足，切割速度比普通钛合金低20％左右，这样能够有效减少切割热量积聚所造成的影响区域面积；

本发明中对试样切削严格控制给进量和刀速，可以得到表面光亮程度好的性能试样，且借助放大镜观察试样表面，加工出来的性能试样的微小的切屑痕迹数量非常少；

本发明在对试样机械抛光时，严格控制抛光角度和机床转速，得到的试样表面光洁度非常好；

本发明在对试样进行力学性能测试时，需要严格控制试样较低的初始加载速度，有效降低了试样材料的缺口敏感性。

本发明的降低钛基金属间化合物力学性能测试缺口敏感性的方法，得到的测试样品表面光滑，表面缺陷减少，在不需要增加控制设备的条件下，能够满足缺口敏感材料性能测试的需要，避免了人力、物力、财力的浪费，能够完全解决该材料性能试样无法真实反映材料真实性能水平的问题。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

    本发明实施例中的钛基金属间化合物是钛合金中的一种，购买自中科院沈阳金属研究所和北京钢研高纳科技股份有限公司。

实施例1

    本实施例如图1所示，按照以下步骤进行：

（1）从试样坯切试样：

采用线切割设备从钛基金属间化合物试样坯上取样，使用钼丝进行线切割，控制切割速度为0.02m/s，切割过程中保持氯化冷却液充足，得到待加工试样；

（2）试样加工：

① 选用G7刀对待加工试样进行切削，控制试样给进量为0.6mm，切削速度为钢切削速度的40%；

② 采用绿色碳化硅砂轮对切削后的试样进行磨削，磨削过程采用粗磨和精磨两段控制法，粗磨的每次磨削量应＜0.2mm，精磨的每次磨削量≤0.05mm，磨削过程中的冷却液采用水剂切削液；

③ 对磨削后的试样进行机械抛光，控制抛光角度为35°，抛光机床的转速为4000转/秒；