陈元军
江西昌河航空工业有限公司 江西省景德镇市 333000
摘要：自钛合金材料在国内大量应用以来，曾到车间咨询加工此材料的刀具及速率，使用白钢刀进行加工，但在进行力学性能试验时抗拉强度经常超出要求值现象。曾分析过是否为试样加工或试验方面造成试验不合格现象的，但从未进行证实，现经过普车使用自制刀具及数控车床加工的试样不同加工中心、不同设备及不同速度进行大量的试验进行分析抗拉强度超出要求值原因，最终得出之前使用的刀具及现有的设备设置的试验速度影响抗拉强度数据。
关键词：普车；数控车床；钛合金TB6；试验速度；抗拉强度
中图分类号：xxx 文献标识码：A
钛合金具有比强度高、热强度高、抗断裂性高、耐腐蚀性好等优良特性，在航空航天、化工、船舶和核技术等领域得到了广泛的应用。
本文针对航空钛合金TB6，结合加工方式和试验速度对TB6其力学性能特征研究。
1 机械加工拉伸试样
使用普通车床加工30根拉伸试样，请托第三方检测机构使用数控车床加工30根拉伸试样。
车床的转速为248转/min，进刀量为40mm/min，在加工过程中冷却液常开，完全由操作工人保证试样的误差、平行度及光洁度，使用刀具为YT15材料自制尖刀及外圆刀。
第三方检测机构加工试样时设置好原始直径及所需直径，完全由设备本身性能保证试样的误差、平行度及光洁度。
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图一 拉伸试样
单位为：mm
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表一 拉伸试样尺寸
2 试验设备及数据
2.1计算公式
抗拉强度=最大载荷/原始横截面积 Rm=Fm/S0
屈服强度=屈服载荷/原始横截面积 Rp0.2=Fp0.2/S0
断后伸长率=（断后标距-原始标距）/原始标距
A=(Lu-L0)/L0
2.2试验设备及试验速度
三种拉伸试验机：
（1）上海华龙仪器设备有限公司液压拉伸试验机，此试验机为液压手动控制速度，无法折算试验速度；
（2）济南时代试金仪器有限公司微机控制电子拉伸试验机，屈服前速度：2mm/min，屈服后速度：5mm/min；
（3）美特斯（中国）工业系统有限公司微机控制电子伺服拉伸试验机，屈服前速度：0.0001mm/mm/s，屈服后速度：3mm/min；
华龙试验机的速度无法控制较电子试验机的速度快，济南试金的试验机试验速度较美特斯试验机速度快，但都在国家标准允许范围内。
2.3试验数据
2.3.1白钢刀加工试样的试验数据
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3 结论：
经过以上对钛合金拉伸试样进行大量的试验及使用金相显微镜，分析如下：
（1）之前使用普车车床白钢刀加工的试样检测抗拉强度超出要求值；
（2）以上数据得出同一加工中心的试样在华龙试验机检测较济南试金和美特斯设备检测的数据偏高，华龙试验的数据在1200~1240MPa，而其他两台试验机数据在1180MPa上下浮动20MPa;
（3）无论哪个加工中心的试样在济南试金及美特斯设备上试验的数据较为接近；
（4）两个加工方式的试样表面均无氧化层。
根据以上的四点分析得出结论：
钛合金进行拉伸试样加工及试验时由于使用的刀具不当及试验速率过大导致试验数据超出要求值，出现不合格现象。
参考文献：
[1] 朱林茂，金属材料拉伸试验 第1部分：室温试验方法【GB/T 228.1-2010】中国钢铁工业协会.
[2] 陈元军，力学性能试样图【2017】
作者简介：陈元军（1982-06-26），男，汉族，籍贯：山东省菏泽市，当前职务：技术员，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：力学性能