高强度钛合金螺栓成形工艺及性能研究

杜春燕¹，赵晖¹，孟凡玲¹，张思倩³，张欣⁴

1. 沈阳理工大学材料科学与工程学院3. 沈阳工业大学材料科学与工程学院4. 陆军工程兵军事代表局驻沈阳地区军事代表室

摘 要：由于使用环境严酷,火车制动系统用螺栓类紧固件需要具备良好的综合性能,如强度、塑性、韧性和耐热、耐寒及耐疲劳性能等。采用钛合金螺栓代替钢制螺栓将是制动盘螺栓的发展方向。鉴于这种情况,用钛合金制作了两种螺栓,一种螺栓的螺纹是机加工成形,另一种的螺纹是滚压成形,并测定了两种螺栓的力学性能,以探索钛合金螺栓在火车制动系统中应用的可行性。结果表明,滚压成形的钛合金螺栓具有优良的力学性能:抗拉强度1 180 MPa,屈服强度1 140 MPa,断后伸长率17%,断面收缩率66%,冲击吸收能量69 J（20℃）和49 J（-50℃）,硬度35 HRC,疲劳强度与钢制螺栓相当,为350 MPa。由此可见,滚压成形的钛合金螺栓应用于轨道交通行业是可行的。

关键词：钛合金;螺纹;成形;耐疲劳性能;裂纹;