Kesan suhu penuaan pada rod tempa aloi titanium Ti-6AL-7Nb
Aloi titanium Ti-6AL-7Nb digunakan secara meluas dalam industri aeroangkasa, perubatan dan kimia kerana sifat mekanikalnya yang sangat baik, rintangan kakisan dan biokompatibiliti. Penuaan ialah proses penting untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan aloi Ti-6AL-7Nb. Suhu penuaan mempunyai pengaruh yang besar terhadap struktur mikro dan sifat mekanikal aloi. Kajian ini mengkaji kesan suhu penuaan ke atas struktur mikro dan sifat rod tempa aloi titanium Ti-6AL-7Nb.
prosedur eksperimen
Tumor penuaan: Selepas rawatan penuaan suhu tinggi aloi titanium Ti-6AL-7Nb, fasa termendak di dalam butiran akan berubah, yang mungkin membawa kepada pertumbuhan bijirin dan peningkatan ketumpatan terkehel. Perubahan ini menyebabkan tumor penuaan, yang meningkatkan kekakuan dan kekuatan bahan.
Pertumbuhan bijirin: Penuaan suhu tinggi boleh menyebabkan pertumbuhan bijirin, yang mungkin memberi kesan kepada sifat mekanikal bahan. Bijirin yang diperbesarkan boleh menyebabkan penurunan sifat mekanikal bahan, tetapi dalam beberapa kes juga boleh meningkatkan kekuatan bahan.
Transformasi fasa: Beberapa fasa termendak dalam aloi titanium Ti-6AL-7Nb mungkin mengalami perubahan fasa semasa penuaan suhu tinggi. Perubahan fasa ini boleh membawa kepada perubahan dalam struktur kekisi kristal, dengan itu menjejaskan sifat bahan.
Rintangan kakisan: Rintangan kakisan aloi titanium Ti-6AL-7Nb mungkin dipengaruhi oleh suhu penuaan. Sesetengah rawatan penuaan boleh menyebabkan pengagihan unsur-unsur tertentu dalam aloi berubah pada sempadan butiran, sekali gus menjejaskan ketahanannya terhadap kakisan.
Kestabilan terma: Kestabilan terma aloi titanium Ti-6AL-7Nb juga mungkin dipengaruhi oleh suhu penuaan. Rawatan penuaan yang betul boleh meningkatkan kestabilan aloi dalam persekitaran suhu tinggi.
Batang aloi Ti-6AL-7Nb ditempa pada suhu 950 darjah dengan kadar pengurangan sebanyak 60%. Bar palsu itu kemudiannya dibahagikan kepada tiga kumpulan dan tertakluk kepada suhu penuaan yang berbeza iaitu 500 darjah , 550 darjah dan 600 darjah masing-masing selama 2 jam. Struktur mikro dan sifat mekanikal sampel dicirikan oleh mikroskop optik, pembelauan sinar-X dan ujian tegangan.
Keputusan dan perbincangan
Keputusan menunjukkan bahawa struktur aloi Ti-6AL-7Nb selepas penempaan terdiri daripada fasa sama dan fasa + mengelupas. Selepas penuaan, zarah fasa menjadi kasar dan fasa serpihan + berubah menjadi fasa equiaxed. Semakin tinggi suhu penuaan, semakin jelas kekasaran zarah fasa dan transformasi fasa + mengelupas. Di samping itu, analisis XRD menunjukkan bahawa dengan peningkatan suhu penuaan, keamatan (002) puncak berkurangan dan keamatan (200) puncak meningkat, menunjukkan bahawa dengan peningkatan suhu penuaan, kandungan fasa berkurangan dan kandungan fasa meningkat dengan suhu.
Ujian tegangan menunjukkan bahawa apabila suhu penuaan meningkat, kekuatan tegangan muktamad (UTS) dan kekuatan hasil (YS) sampel meningkat, manakala kemuluran berkurangan. UTS dan YS bagi sampel berumur 600 darjah mencapai nilai maksimum masing-masing 1370 MPa dan 1260 MPa, iaitu 36% dan 25% lebih tinggi daripada sampel berumur 500 darjah. Walau bagaimanapun, apabila suhu penuaan meningkat, pemanjangan berkurangan daripada 12.5% kepada 4.3%, menunjukkan bahawa keplastikan aloi berkurangan dengan peningkatan suhu penuaan.
Kesimpulannya
Ringkasnya, suhu penuaan mempunyai kesan ketara pada struktur dan sifat rod palsu aloi titanium Ti-6AL-7Nb. Peningkatan suhu penuaan mengakibatkan kekasaran zarah -fasa, transformasi lamellar + fasa, penurunan kandungan -fasa, dan peningkatan kandungan -fasa. Di samping itu, apabila suhu penuaan meningkat, UTS dan YS sampel meningkat, manakala pemanjangan berkurangan. Hasil penyelidikan memberikan panduan berguna untuk pengoptimuman proses penuaan aloi titanium Ti-6AL-7Nb.
