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本文以某型號某機匣鍛件為研究對象，通過探究鍛造加熱溫度對TC25 鈦合金環件組織和力學性能的影響，為TC25 鈦合金鍛件獲得良好的組織和性能提供理論與實踐依據。試驗設計及過程試驗材料本研究所用原材料為西部鈦業有限責任公司生產的φ200mm 的TC25 鈦合金棒材，化學成分如表1所示，棒材高倍組織如圖1 所示，棒材性能見表2、表3 及表4，用金相法測得相變點為1009℃。

本文主要對TC4-DT 鈦合金鍛造工藝、熱處理工藝、微觀組織和力學性能之間的關系進行了研究，利用光學金相組織觀察、力學性能測試等研究手段，總結出不同鍛造工藝和熱處理工藝對該合金的組織和性能的影響規律。TC4-DT 作為適應現代材料科學發展的一種損傷容限合金，必須具備良好的綜合力學性能。鈦合金的性能和其組織形態關系密切，鈦合金的組織形態往往是由冶煉與后續的鍛造工藝和熱處理工藝決定的。

β相轉變溫度是鈦合金熱處理工藝制定的關鍵參數，從圖3-5可以看出CALPHAD方法的優點之一，是可以直接計算得出鈦合金的β相轉變溫度。圖3. 計算偽二元相圖：V:Fe=3.5:1和3.0 wt% Al圖4. 計算偽二元相圖：V:Fe=3.5:1和4.5 wt% Al圖5.

△圖4 盤星新金屬生產MIM鈦合金粉末△表1 盤星新金屬生產MIM鈦合金粉末性能參數目前，盤星新金屬生產的TC4、TA1和其他鈦合金粉末，已穩定供給于下游MIM鈦零件生產廠商，在智能穿戴、3C電子、醫療器械等方面均有產品應用。

針對三層結構鈦合金空心葉片的SPF/DB工藝， Zhao等分析了葉片成形過程中應力應變演變情況，得出隨著扭轉速率、下降速度、應變速率、 芯板與面板厚度比的增大，成形力增大。門向南研究了TC4三層板結構的超塑成形的最佳壓力加載路徑，證明1×10-3 s -1為最佳成形應變速率。

因為在加工過程中，工件的鈦分子在刀片的前面積聚，在高壓高溫下“焊接”到刀刃上，形成積屑瘤。當積屑瘤從刀刃上剝離時，將刀片的硬質合金涂層帶走，因此，鈦合金加工需要特殊的刀片材料和幾何形狀。4. 適合鈦加工的刀具結構鈦合金加工的焦點是熱，大量高壓切削液要及時準確地噴射到切削刃上，才能夠快速地將熱量移除。市場上有專門用于鈦合金加工的銑刀獨特結構。

(in Chinese) ［10］孫成，孫亦璋，劉金，等.激光增材制造TC4/TC11 鈦合金梯度結構溫度場預測與顯微組織分析［J］．航空制造技術, 2018(4):96-101.

Ti-5111 合金強韌性高、可焊接性良好，抵抗海水腐蝕能力優異，且成本低于同特性(例如Ti6Al4V ELI)的鈦合金，因此在高性能潛艇機械和結構部件中具有重要的應用價值，目前它已經被美國應用于一系列海軍服役設備中，例如水下無人車輛外殼。為了將其應用至更多零部件，更深入地了解熱處理工藝對Ti-5111 組織和性能的影響顯得非常必要，這也是本文研究的目的。

本文使用VPSC計算HCP金屬鈦合金的單軸拉伸和單軸壓縮變形過程，實現鈦合金拉伸壓縮過程中的應力應變、織構演變以及滑移孿晶變形機制啟動情況的預測，VPSC程序模擬過程如圖1所示。 圖1 VPSC程序模擬過程圖VPSC模擬的材料初始極圖由程序隨機生成，其極圖如圖2，可見初始狀態表現為隨機織構，極密度最大值為1.4。

3.設置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應力應變值見下表所示。設置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設置。

LS-DYNA鈦合金切削仿真，歡迎合作交流。

工況6蓋板采用的材料TC4與工況5的可伐合金相比，熱膨脹系數更高，彈性模量更低。蓋板層選用更低彈性模量的材料，理論上模塊法向變形應該更大，但是工況6的法向變形卻小于工況5。其原因在于，工況6中蓋板材料TC4與HTCC的熱膨脹系數差較大，產生的反向變形更大，抵消了更多的底板變形。工況6中各層應力水平均大于工況5也佐證了以上推斷。

所以應在鑄件中段添加如圖4所示鑄件中部的兩個內澆道。后端產生的缺陷是因為鑄件后端高度過高，這也使得充型和補縮困難。因此，設計了縫隙式澆注通道如圖4所示。根據澆道的分布，設計了T型橫澆道。 圖4 優化后的澆注系統圖綜上所述，設計了如圖4的澆注系統，用此澆注系統在Procast中模擬得到如圖5所示的結果。