鈦合金耐磨板因其強度高、重量輕、結構剛性好等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的認可。高強鈦合金Ti-6Al-4V不僅可用于航空領(lǐng)域，也是汽車(chē)、化工等其它工業(yè)領(lǐng)域用結構件的重要候選材料。Ti-6Al-4V合金耐磨板在室溫下的可成形性非常有限，成形后的回彈很大，這給傳統的沖壓和壓力成形帶來(lái)很多問(wèn)題。盡管高溫下，Ti-6Al-4V合金耐磨板的成形極限會(huì )有所提高，回彈會(huì )減小，但室溫成形在節約成本方面還是具有很大的優(yōu)勢。軋制成形是一種利用旋轉的軋輥使金屬坯料逐步變形而制成工件的成形方法，適合成形強度高且可成形性有限的結構件，被越來(lái)越多的應用在汽車(chē)工業(yè)中，主要用于成形超高強度鋼、高強度鋼等。由于軋制成形過(guò)程中，材料的回彈角小并且可通過(guò)簡(jiǎn)單易行的方法進(jìn)行回彈補償，因此，軋制成形是Ti-6Al-4V合金耐磨板室溫成形的一種有效方法。為此，Ossama等對經(jīng)820℃退火處理后的2mm厚高強Ti-6Al-4V合金耐磨板在室溫下的成形及回彈行為進(jìn)行了實(shí)驗室研究。

　　實(shí)驗選用的Ti-6Al-4V合金耐磨板的原始組織由93.86%的等軸α相和6.14%的β相組成，平均晶粒尺寸為1.3μm±0.7μm。室溫拉伸測試結果表明，其各向異性較大，與軋制方向成45°方向時(shí)，試樣的屈服強度最低，延伸率較高，且當達到極限強度時(shí)，試樣會(huì )很快發(fā)生斷裂。成形極限測試試驗在裝有半球狀沖頭的設備上完成，半球沖頭的直徑為60mm。采用裝有4個(gè)先進(jìn)CCD相機的光學(xué)應變測量系統“AutogridVario”來(lái)記錄每個(gè)試樣完整的變形歷史。通過(guò)設計不同的試樣形狀來(lái)測試不同應變路徑的變形行為。

　　實(shí)驗發(fā)現，所有的試樣均在半球沖頭的頂部突然發(fā)生斷裂，斷裂前沒(méi)有明顯的頸縮現象，說(shuō)明該合金的室溫成形性是非常有限的。對比分析了Ti-6Al-4V合金耐磨板室溫彎曲和軋制成形時(shí)的變形行為。結果表明，擺錘折疊彎曲試驗和V型模彎曲試驗的最小彎曲半徑為9mm，而軋制成形的最小彎曲半徑為7.51mm，提高了15%以上。軋制成形可以成形更小的半徑尺寸且比簡(jiǎn)單的彎曲成形回彈更小。這主要是由于軋制成形是一個(gè)多工步的累積變形過(guò)程，逐步多次變形可以抑制裂紋的長(cháng)大，同時(shí)使材料的變形比普通的一次變形更加充分。另外，在高強鋼軋制過(guò)程中經(jīng)常出現的形狀缺陷在Ti-6Al-4V合金軋制成形過(guò)程中相對較少?？梢?jiàn)，軋制成形是室溫成形航空及汽車(chē)結構件用高強鈦合金耐磨板的很有潛力的工藝方案。