紧固件用TC16和TC4钛合金丝材

中国科学院金属研究所研制的TC16和TC4钛合金是制造飞机用紧固件的主要材料。针对国产TC16钛合金丝材在剪切强度满足要求情况下塑性较低难以实现冷镦的难题，通过系统研究TC16丝材&lldquo;抗拉强度-剪切强度-冷镦工艺性能”三个关键性能的匹配关系，提出了剪强比判据，并确定细晶网篮组织是满足冷镦丝材综合性能指标要求的最佳组织；然后设计了形变热处理工艺，获得了均匀分布的细晶网篮组织；

另外，将杂质元素O作为微合金化强化元素加以利用，在保证塑性和工艺性的前提下，提高了丝材及紧固件的强度水平；最终国内首次研制出合格的TC16钛合金冷镦丝材。针对国产TC4合金丝材强度偏低、组织性能不均匀性、稳定性差等问题，将杂质元素O作为微合金化强化元素加以利用，并采用微合金化元素Fe显著提高了TC4合金的淬透性，解决了TC4紧固件淬透性差、强度不足等难题；研发了具有自主知识产权的纵列式三辊Y型连轧线，并结合优化的控制轧制技术，获得了TC4退火丝材均匀、细小的等轴组织，并有效地控制了丝材横向织构，极大地提高了丝材热镦的工艺性能，同时极大提高了丝材组织和性能的均匀性、一致性和稳定性。