Mikwostrikti ak Pwopriyete Ti-1023 Titàn Alloy Rods

Ti 1023 Titanium Barse lajman ki itilize nan jaden ayewospasyal. Papye sa a entwodui itilizasyon 650 mm Ti-1023 Titàn alyaj ingot ki te pwodwi pa Xinjiang Xiangrun pou pwodwi 160 mm ba atravè plizyè deformation forge atravè pwosesis "wo-ba-wo-ba". Yo te konpare ak analize pwopriyete makroskopik, mikwostrikti ak mekanik nan ba a, ak rezilta yo te montre ke: ba a te montre inifòm grenn flou macroscopically, mikwostrikti a te yon inifòm estrikti pwosesis rejyon de-faz, ak faz prensipal ekivax la te distribye respire sou matris la; apre tretman chalè , Pwopriyete mekanik yo ak deteksyon ultrasons nan ba a satisfè kondisyon ki nan estanda ki enpòtan.

Ti 1023 Titanium Bar se yon alyaj segondè-fòs ak segondè-diverite tou pre-Titàn ak gwo fyab ak pri ki ba. Konpozisyon nominal la se Ti-10V-2Fe-3Al. Avantaj ki genyen nan ti gwosè, tanperati ki ba Forge ak gwo rezistans korozyon estrès ka satisfè kondisyon yo ki konsepsyon nan segondè fyab ak pri fabrikasyon ki ba, kidonk li se lajman ki itilize nan jaden an ayewospasyal.

1. Eksperyans

Nan eksperyans la, yon total de 2 t nan 0A-klas ti patikil eponj Titàn ak alyaj mèt milti-eleman yo te manje ak fonn twa fwa nan yon founo vakyòm konsomable elektrik arc pou prepare yon ?65{{7} } mmTi1023 lingot alyaj Titàn. Eleman prensipal la (fraksyon mas, %) V te 9.0% ~ 11.0%, Fe se 1.6% ~ 2.2%, Al se 2.6% ~ 3.4%, ak rès la se Ti, ki satisfè kondisyon ki nan GJB1538. Apre koupe rize a, koupe anba a, ak scie sant la nan ingot la, echantiyon yo te pran nan tèt la, mitan, ak ke nan sèk deyò axial la (Figi 1), ak nan pozisyon nan 9 è nan seksyon an kwa. (Figi 2), ak eleman prensipal yo te teste pa spèktrometri emisyon atomik. Kontni eleman alyaj (Al, V, Fe) ak lòt eleman enpurte.

Yo te koupe yon kantite lajan apwopriye nan blòk echantiyon nan tèt la nan ti -1023 titan alyaj ingot la, ak tanperati a transfòmasyon nan + faz / faz la te mezire pa metòd metalografik kòm 805 ~ 810 degre. Se ingot la an jeneral trete ak fòje lè l sèvi avèk "wo-ba-wo-ba" wout pwosesis la, ak yon 45/50MN vit Forge machin yo itilize yo louvri billet la nan zòn nan sèl-faz (-faz zòn), epi finalman fòje. nan yon ba 160 mm fini.

Dapre estanda GJB1538 la, mikrostruktur ak pwopriyete mekanik Ti-1023 baton alyaj Titàn yo koupe soti nan branch 160 mm sou direksyon longitudinal pou koupe moso echantiyon 20 mm epè ak 80 mm baton echantiyon longè pou tès pèfòmans divès kalite. Eta R, plas (785 degre × 1.5 h WC +530 degre × 8 h AC) ak aje solisyon (775 degre × 1.5 h WC +540 degre × 8 h AC) apre tretman sou fas a fen plat. nan espesimèn nan 20 mm epè Sèvi ak mikwoskòp metalografik ICX41M pou obsève mòfoloji estrikti a epi pran foto metalografi. Apre yo fin trete ba echantiyon 80 mm longè a nan yon founo moufle nan 775 degre × 1.5 h WC +540 degre × 8 h AC, echantiyon orizontal ak vètikal yo koupe nan D/4 nan fèy echantiyon an ak yon H-5550K semi-otomatik bann saw Biyè a machin nan yon echantiyon tès pèfòmans mekanik selon kondisyon estanda yo, ak tès la tensile nan pèfòmans mekanik la nan tanperati chanm se. te pote soti sou li, ak tès la rupture mezire sou yon machin tès rupture CMT5205. An menm tan an, kontakte tès ki pa destriktif ultrasons te pote soti sou ba yo fini.

2. Rezilta ak analiz

2.1. Analiz konpozisyon chimik ingot la

Dapre egzijans echantiyon pwodwi yo, echantiyon yo te pran nan 9 pwen nan tèt longitudinal, mitan, ke ak koup transvèsal sifas ingot la pou detekte kontni eleman alyaj prensipal yo nan diferan pati. Rezilta tès yo te montre ke konpozisyon chimik ingot la te satisfè egzijans estanda teknik ki enpòtan yo. An patikilye, rezilta tès yo nan kontni an nan eleman enpurte (C, N, O, H) nan tèt la ak ke nan sifas la Longitudinal tout satisfè kondisyon ki nan seri a estanda, ki endike ke ingot la gen yon wo degre de pite.

Pandan pwosesis vakyòm konsomable arc fusion ingot la, gen eleman Fe ki gen tandans fè segregasyon, ak konpozisyon inomojèn oswa segregasyon ka rive pandan fusion ingot la. Dapre dyagram nan faz alyaj Titàn ak teyori solidifikasyon alyaj, nan kondisyon solidifikasyon nòmal, eleman alyaj ki gen yon koyefisyan segregasyon k pi gran pase oswa egal a 1 yo pa gen tandans fè segregasyon, sof si eleman alyaj yo ak alyaj entèmedyè yo pa ase omojènize pandan fusion la. pwosesis; koyefisyan segregasyon k< 1 alloy elements, even if the alloy is uniform in the molten state, there is still a certain difference between the solid phase composition and the liquid phase composition at the same temperature during solidification, and the element content in the liquid phase is always higher than that in the solid phase, which leads to casting Ingots tend to segregate in the middle and head.

An jeneral, konpozisyon chimik eleman alyaj prensipal yo nan Ti-1023 Titàn alyaj 2 t ingot klas yo distribye respire ak pite a se yon bon bagay, tout nan yo ki satisfè kondisyon teknik yo nan ingot la. Kontwòl pwosesis ak lòt aspè yo rezonab ak posib.

2.2. Mikwostrikti ak mòfoloji analiz de ba

Fòje foto (eta R) nan alyaj Ti-1023 Titàn koupe soti nan tèt la ak ke nan ba a 160 mm pou korozyon sifas yo.

Adopte 4500 t vit Forge machin ak gwo presyon tonnaj, adopte "wo-ba-wo-ba" wout pwosesis pou milti-dife forge lengote, konplètman kraze grenn yo kòm-jete, epi sèvi ak ranvèse Forge pou billets amelyore pénétration forge nan billets. pwopriyete, fè estrikti nan ba a plis inifòm. Pwosesis la forge itilize karakteristik pwosesis kwasans ralanti grenn lè matris alyaj tou pre a rapidman fini rekristalizasyon, se konsa ke grenn metal yo repete kase, sub-grenn rantre epi grandi, ak pwosesis migrasyon fwontyè grenn jaden an, ba final la Estrikti a. gen tandans yo dwe inifòm, ki mete yon bon fondasyon pou estrikti a inifòm ak bon pèfòmans nan ba a.

Koupe echantiyon transverse nan diferan rejyon (kwen, D/4 ak nwayo) nan fèy echantiyon ba ki koresponn ak pozisyon tèt ingot la, obsève eta R la ak mikrostruktur li apre solisyon solid ak tretman chalè aje,

2.3. Rezilta deteksyon nan tach bar

Konstan distribisyon ekilib Fe eleman nan alyaj Titàn Ti{{0}} se 0.3, ki gen yon gwo tandans segregasyon. Rezon prensipal ki fè fòmasyon tach nan alyaj Ti-1023 Titàn se ke segregasyon lokal la ak anrichisman materyèl alyaj "Fe" lakòz tanperati transfòmasyon pati sa a tonbe konpare ak sa ki nan matris la, sa ki lakòz fòmasyon an. nan zòn ki rich nan Fe ki pa genyen faz prensipal oswa ki gen kontni faz relativman ra. Zòn, sètadi tach, tach ka seryezman afekte plastisit la ak lavi fatig sik ki ba nan alyaj la.

Konpozisyon an inegal nan Fe nan lengote alyaj TB6 se faktè "nan natirèl" pou fòmasyon nan tach, ak pwosesis ki vin apre pwosesis tèmik ak tretman chalè yo se faktè "akeri" ki afekte fòmasyon nan tach. Dapre pwosesis tretman chalè a nan GJB1538, yo te chwazi 785 degre × 1.5 h WC +530 degre × 8 h AC pou prepare branch bwa. Obsèvasyon nan ba a montre ke pa gen okenn fenomèn nòmal nan ba a sou aparans la makroskopik; pandan y ap kontni an nan faz prensipal la equiaxed nan mikrostruktur la se apeprè 15%, ki satisfè egzijans estanda nan kontni an faz prensipal ki gen plis pase 10% nan GJB1538.

3 Konklizyon

(1) Titàn alyaj ingot ki te pwodwi pa fusion 0Yon ti kalson enyen ak yon eponj Titàn ak milti-eleman alyaj mèt gen bon inifòmite konpozisyon, ak ingot la satisfè kondisyon estanda yo.

(2) Ingot la fòje ak dife miltip lè l sèvi avèk pwosesis "wo-ba-wo-ba" pou prepare ba ak estrikti segondè-agrandisman, estrikti ki ba-agrandisman, ak deteksyon defo ultrasons ki satisfè kondisyon ki nan estanda GJB1538 la.

(3) Lè w adopte yon pwosesis tretman chalè apwopriye, fòs baton an gen ti diferans nan direksyon orizontal ak vètikal, inifòmite nan chak pwen se yon bon bagay, ak pwopriyete mekanik yo ka satisfè kondisyon ki nan estanda GJB1538 la.