Teknoloġija tal-Ipproċessar Termomekkaniku Għal -Ligi tat-titanju

-ligi tat-titanju saru wieħed mill-hotspots ta 'riċerka fil-materjali tal-liga tat-titanju minħabba l-ħidma eċċellenti tagħhom sħuna u kiesħa, proprjetajiet mekkaniċi aġġustabbli, u stabbiltà fuq firxa wiesgħa ta' temperatura. applikazzjonijiet ta'-prestazzjoni għolja ta' -ligi tat-titanju.

 

 

Analiżi tal-Proprjetajiet tal-Ligi tat-titanju Beta

 

 

Il-qalba tinsab fl-effett sinerġistiku ta '"deformazzjoni-evoluzzjoni mikrostrutturali indotta" u "trattament tas-sħana-fażijiet ta' preċipitazzjoni kkontrollati", li jirregola b'mod preċiż l-imġieba tad-difetti tal-kristall waqt id-deformazzjoni u l-proċess ta 'trasformazzjoni/preċipitazzjoni tal-fażi waqt it-trattament tas-sħana biex jottimizza l-mikrostruttura u l-proprjetajiet tal-materjal.

 

1.Deformazzjoni-Arrikkiment Indott ta' Difetti tal-Kristall u Raffinar tal-Qamħ

Id-deformazzjoni tal-plastik tiġġenera numru kbir ta' dislokazzjonijiet f'{0}}ligi tat-titanju. Biż-żieda tal-ammont ta 'deformazzjoni, iż-żlieq tad-dislokazzjoni u t-tħabbil jiffurmaw sottostrutturi, li huma aktar raffinati f'subgrains equiaxed jew ħbub rikristalizzati permezz ta' rkupru dinamiku / rikristallizzazzjoni. Ħbub fini jistgħu jtejbu s-saħħa permezz tat-tisħiħ tal-konfini tal-qamħ u jnaqqsu l-konċentrazzjoni tal-istress biex itejbu t-toughness (effett ta 'tisħiħ tal--qamħ fin). It-temperatura tad-deformazzjoni tiddetermina l-morfoloġija tal-mikrostruttura: id-deformazzjoni fir-reġjun tal-fażi -għandha t-tendenza li tikseb ħbub uniformi u fini, filwaqt li d-deformazzjoni fir-reġjun tal-fażi + doppju-tifforma struttura ta' fażi doppja-kumplessa raffinata.

 

2.Regolament Sinerġistiku ta 'Fażi ta' Trasformazzjoni u Preċipitazzjoni

Billi tikkontrolla r-rata tat-tkessiħ u l-proċess tat-tixjiħ, it-trasformazzjoni ta' -fażi għal -fażi u ω-fażi hija regolata:

Il-fażi -hija l-fażi ewlenija tat-tisħiħ. Id-difetti tal-kristall introdotti mid-deformazzjoni jipprovdu siti ta 'nukleazzjoni, li jippermettulha tippreċipita f'forma mxerrda u fina, li tfixkel il-moviment ta' dislokazzjoni biex jinkiseb it-tisħiħ tal-preċipitazzjoni. It-tixjiħ f'temperatura baxxa-forma ta' fażi -aċikulari/lamellari, filwaqt li t-tixjiħ ta'-temperatura għolja tifforma fażi -sferika (bilanċ ta' saħħa u toughness).

Għalkemm il-ω-fażi ttejjeb b'mod sinifikanti s-saħħa, tnaqqas b'mod qawwi t-toughness, għalhekk huwa meħtieġ li tiġi evitata jew inibita billi tikkontrolla r-rata tat-tkessiħ u l-kompożizzjoni tal-liga.

 

3.Rilassament tal-istress u Ottimizzazzjoni tal-Istabbiltà Mikrostrutturali

Il-proċess tat-tisħin tat-trattament tas-sħana jippromwovi t-tixrid atomiku, jirrealizza l-annihilation tad-dislokazzjoni u l-eliminazzjoni tal-istress residwu, li jevita d-deformazzjoni u l-qsim matul l-ipproċessar/servizz sussegwenti. Jistabbilizza l-istruttura tal-ħbub fin-indotta minn deformazzjoni-, ittejjeb l-istabbiltà termali tagħha, u tipprevjeni t-tkabbir tal-qamħ f'servizz ta'-temperatura għolja. Dan l-effett jippermetti l-prestazzjoni tal-ipproċessar tal-materjal, l-istabbiltà dimensjonali, u l-ħajja tas-servizz, li jagħmilha adattata għal -temperatura għolja u kundizzjonijiet tax-xogħol ta '-tensjoni għolja bħall-ajruspazju.

 

 

Rotot tal-Proċess 1.Core

Deformazzjoni f'{0}}reġjun tal-fażi + Tixjiħ: Saħħan sal-{2}}reġjun tal-fażi (50-150 grad 'il fuq mit-temperatura -transus), iddeforma, imbagħad kessaħ malajr għat-temperatura tal-kamra, u wettaq trattament ta' tixjiħ. Dan il-proċess jikseb ħbub raffinati b'mod uniformi u -fażijiet imxerrda, u huwa adattat għal komponenti strutturali ta'-qawwa għolja u ta' toughness għolja.

 

Deformazzjoni f'+ reġjun ta' fażi doppja-+ Tixjiħ: Saħħan fir-reġjun ta' + fażi doppja-(bejn it-temperatura -transus u t-temperatura tal-kamra), iddeforma biex tirfina l-istruttura permezz tal-interface ta'-fażi doppja, u tixjieħ wara t-tkessiħ. Għandha kemm qawwa għolja kif ukoll prestazzjoni eċċellenti ta 'għeja, u hija adattata għal komponenti mgħobbija -bħax-xfafar tal-magni tal-ajru.

Għal-ligi b'rekwiżiti speċjali, proċessi komposti bħal deformazzjoni-tixjiħ fil-pass u proċessar termomekkaniku iżotermiku jistgħu jiġu adottati biex jottimizzaw il-prestazzjoni.

 

2.Key Kontroll tal-Parametru tal-Proċess

• Temperatura ta' Deformazzjoni (PrinċipaliParametru)

-reġjun tal-fażi: Ikkontrollat ​​fi grad -transus +50 ~ -transus +100 grad biex tiġi żgurata rikristallizzazzjoni dinamika u rfinar tal-qamħ;

+ doppju-reġjun ta 'fażi: -transus -50 grad ~ -transus -100 grad , li jżomm 10% -30% -phase biex jirfina l-istruttura permezz ta' sinerġija ta 'fażi doppja;

Punt ewlieni: Temperatura eċċessivament għolja twassal għal coarsening tal-qamħ, filwaqt li temperatura eċċessivament baxxa żżid ir-reżistenza għad-deformazzjoni u għandha tendenza li tikkawża qsim.

 

• Ammont u Rata ta' Deformazzjoni

Ammont ta 'deformazzjoni: 30% -70%. Deformazzjoni eċċessivament kbira hija suxxettibbli għal qsim, filwaqt li deformazzjoni eċċessivament żgħira hija diffiċli biex tirfina l-istruttura;

Rata ta 'deformazzjoni: Veloċità-baxxa medja (0.1-10 s⁻¹) biex jiġi evitat it-tkabbir tal-qamħ ikkawżat minn tisħin adiabatiku; għal ligi diffiċli-biex jiddeformaw, ir-rata tista 'titnaqqas jew tista' tiġi adottata deformazzjoni gradwali.

 

• Rata ta 'tkessiħ u Parametri ta' Tixjiħ

Tkessiħ: Tkessiħ rapidu (tkessiħ bl-ilma/tkessiħ taż-żejt) biex tinkiseb soluzzjoni solida supersaturata, li tpoġġi l-pedament għat-tisħiħ tat-tixjiħ; tkessiħ bil-mod eċċessiv inaqqas is-saħħa;

Tixjiħ: Temperatura baxxa (350-450 grad, 1-4h) tifforma fażijiet -aċikulari fini b'effett sinifikanti ta 'tisħiħ; medja -temperatura għolja (450-600 grad , 4-8h) tikseb fażijiet sferiċi / qosra bħal virga, bilanċjar saħħa u toughness; it-tkessiħ tal-arja wara t-tixjiħ huwa biżżejjed biex jiġi evitat stress residwu.

 

 

 

Dijagramma tal-Fażi dettaljata tal-Kompożizzjoni tal-Fażi ta' Liga tat-Titanju vs. Konċentrazzjoni ta' -Elementi ta' Stabbilizzazzjoni u Temperatura

 

 

Dimensjoni ta' Tqabbil	-Stabbiltà -Ligi tat-titanju	Medju-Stabbiltà -Ligi tat-titanju	Baxxa-Stabbiltà -Ligi tat-titanju
Ligi Rappreżentanti	Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, Ti-10V-2Fe-3Al	Ti-6Al-4V ELI, Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr	Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr, Ti-2Al-1.5Mn
Karatteristiċi ewlenin	Kontenut għoli ta' -elementi ta' stabbilizzazzjoni, iż-żamma ta' fażi -stabbli f'temperatura tal-kamra, u -fażi diffiċli biex tiġi preċipitata	Kontenut moderat ta' -elementi stabilizzanti, li għandhom kemm deformabbiltà tajba kif ukoll attività ta' trasformazzjoni tal-fażi, l-aktar użati	Kontenut baxx ta' -elementi stabilizzanti, stabbiltà -fqira tal-fażi, u suxxettibbli għal → trasformazzjoni tal-fażi f'temperatura ambjentali
Mekkaniżmu ta' Rispons għat-TMP	Deformazzjoni f'{0}}reġjun tal-fażi tikseb rikristallizzazzjoni dinamika (ħbub fini), u tixjiħ f'500-650 grad jippreċipita ammont żgħir ta 'fażijiet imxerrda u komposti TiAl, b'tisħiħ sinerġistiku ta' "deformazzjoni + aging"	Deformazzjoni f'+ reġjun ta' fażi doppja-tfarrak -fażijiet u tarrikkixxi -dislokazzjonijiet tal-fażi; wara tkessiħ rapidu + tixjiħ, għadd kbir ta '{5}}fażijiet aċikulari/lamellari mxerrda jippreċipitaw, b'tisħiħ sinerġistiku tal-qamħ-fin u tisħiħ tal-preċipitazzjoni	Id-difetti tal-kristall introdotti mid-deformazzjoni jaċċelleraw it-trasformazzjoni tal-fażi, u numru kbir ta' -fażijiet jistgħu jippreċipitaw bit-tkessiħ tal-arja mingħajr trattament addizzjonali tat-tixjiħ