Kesan proses penyemperitan panas ke atas struktur mikro dan sifat mekanikal tiub aloi titanium TA15
Komposisi kimia nominal aloi titanium TA15 ialah Ti-6.5AI-2Zr-1Mo-1V. Ia adalah aloi alpha titanium yang berjaya dibangunkan oleh bekas Kesatuan Soviet pada pertengahan-1960 s. Nama jenama ialah BT20. Aloi ini kini digunakan sebagai aloi titanium hampir alfa biasa dengan dua ciri. Suhu bilik sederhana, kekuatan dan kekuatan suhu tinggi aloi titanium fasa adalah lebih tinggi daripada aloi Ti-6AL-4V, dengan kestabilan haba yang baik dan prestasi kimpalan, kekuatan khusus yang lebih tinggi, rintangan rayapan dan kakisan rintangan. Ia boleh digunakan sehingga 3000 jam dalam persekitaran di bawah 5500 darjah . Oleh kerana kebolehprosesannya yang baik, ia secara meluas dijadikan plat, bar, penempaan, penempaan acuan, paip, profil dan produk lain. Ia digunakan secara meluas dalam bahagian struktur berprestasi tinggi dalam bidang aeroangkasa, jadi aloi TA15 mempunyai sifat suhu bilik yang baik dan juga mesti mempunyai sifat suhu tinggi yang baik. Dalam makalah ini, sifat mekanikal tiub tersemperit aloi titanium φ170mm×30nn×LTA15 yang dibentuk oleh penyemperitan panas yang berbeza dan teknik pemprosesan pada suhu yang berbeza telah dikaji. Analisis dan penyelidikan struktur mikro dijalankan untuk menganalisis kesan proses penyemperitan panas yang berbeza dan struktur kosong tiub yang terbentuk pada sifat mekanikalnya.
Menyediakan asas teori untuk proses pengeluaran kosong tiub aloi titanium TA15.
1.Bahan dan kaedah eksperimen
（1）Bahan eksperimen Aloi TA15 yang digunakan dalam eksperimen ialah span Ti gred pertama, dawai AI tulen industri dan cip zirkonium, dan aloi induk aluminium-vanadium sebagai bahan mentah. Ia dijalankan dalam relau arka elektrik boleh guna vakum tiga kali. Spesifikasi jongkong ialah φ700mm×L. Jadual 1 ialah komposisi kimia aloi.
（2）kaedah eksperimen
Bilet ditempa 6 kali pada mesin penekan hidraulik 3150t, dan spesifikasi produk siap ialah φ220×650mm. Ia telah tersemperit pada penekan hidraulik 315t. Suhu penyemperitan adalah 950 darjah dan 1050 darjah, dan masa penahanan ialah 60 minit. Spesifikasi kosong tiub siap ialah: φ170mm×30mm×L. Gunakan relau rintangan untuk 750 darjah /2j, pemprosesan balik AC, gunakan mesin EDM wayar untuk memotong spesimen metalografik dan tegangan daripada kosong tiub aloi, dan gunakan HFHN03:H20 untuk kakisan 1:3:10 untuk analisis struktur mikro, dan gunakan OLYMPUSPMG3 Perhatikan dengan mikroskop metalografi dan spesimen tegangan suhu dijalankan mengikut GB/T228.1-2010. Spesimen tegangan suhu tinggi dijalankan mengikut GB/T4338-2006. Suhu ujian tegangan ialah 25 darjah, 100 darjah, 200 darjah, 300 darjah, 400 darjah dan 500 darjah masing-masing. Ujian tegangan telah dijalankan pada mesin tegangan-12-031 TC.
2.hasil dan analisis
（1）Analisis struktur mikro pada suhu penyemperitan panas yang berbeza
Rajah 1 menunjukkan struktur ketara paip aloi TA15 φ17mm×30mm×L di bawah suhu penyemperitan panas yang berbeza. Suhu pemanasan 950 darjah berada di bahagian atas zon dua fasa, dan masa penahanan ialah 60 minit. Tisu yang diperoleh selepas penyemperitan adalah isometrik. Struktur + dua fasa boleh dianggap sebagai struktur dua keadaan, dengan purata 14.5 μm setakat ini. Dalam struktur transformasi, lath diedarkan dalam bentuk berjalin atau berkelompok. Ketebalan pelarik adalah kira-kira 35 μm. Suhu pemanasan ialah 1050 darjah, yang tergolong dalam fasa. Di kawasan pemprosesan, masa penahanan ialah 60 minit. Struktur yang diperoleh selepas penyemperitan adalah struktur -diproses, iaitu struktur lamellar. Saiz butiran awal adalah kira-kira 445μm, lebar fasa pada sempadan butiran adalah kira-kira 1.5um, dan ketebalan lamella yang diedarkan pada butiran ialah 2.5 μm, dan fasa tempatan kelihatan kira-kira 60 μm lebar. Bentuk-bentuk itu berkelompok dan disusun bersebelahan dalam arah yang sama.
（2）Analisis prestasi suhu tinggi pada suhu penyemperitan panas yang berbeza
Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, ia adalah sifat mekanikal suhu tinggi bagi paip TA15 aloi φ17mm×30mm×L di bawah keadaan suhu penyemperitan panas yang berbeza. Seperti yang dapat dilihat dalam Rajah 2, sifat mekanikal suhu bilik paip aloi TA15 diperolehi melalui penyemperitan pada 950 darjah, dengan kekuatan tegangan 980MPa dan pemanjangan 12.5%. Membandingkan rajah di atas, struktur dua keadaan diperoleh dengan penyemperitan pada 950 darjah . Suhu bilik dan sifat mekanikal suhu tinggi adalah lebih rendah daripada struktur lamelar yang diperoleh melalui penyemperitan pada 1050 darjah. Seperti yang dapat dilihat dari Rajah 2, apabila suhu eksperimen meningkat, kekuatan tegangan dan kekuatan hasil kedua-dua keadaan tisu menunjukkan arah aliran menurun yang jelas. Perbandingan menunjukkan bahawa lengkung tegangan suhu tinggi paip tersemperit aloi titanium TA15 dengan struktur dwi-keadaan adalah lebih curam, manakala struktur lamelar agak lembut. Ia menunjukkan bahawa penyemperitan dalam kawasan fasa mempunyai sifat mekanikal suhu tinggi yang lebih tinggi.
Paparan kesimpulan
Struktur paip aloi titanium TA15 yang diperoleh pada suhu penyemperitan yang berbeza mempunyai kesan yang ketara terhadap sifat mekanikal suhu tingginya. Sifat mekanikal suhu tinggi struktur lamelar paip aloi TA15 yang tersemperit dalam zon fasa beta adalah lebih tinggi daripada struktur dua keadaan dua fasa.
Rujukan: Sha Aixue, Li Xingwu, Chu Junpeng. Penyepuhlindapan biasa aloi titanium TA15.
Logam Nadir 200327213-215 Cao Jingxia, Fang Bo, Huang Xu, dsb.
Kesan struktur mikro pada sifat mekanikal aloi titanium TA15.
Logam Nadir 200428:362-364 Wang Bin, Guo Hongzhen, Yao Zekun, dsb. Kesan parameter tekanan panas pada tegasan aliran dan struktur mikro aloi TA15.
Teknologi Penempaan 2006;106-109 Zhang Jingyu, Yang Yanqing, Chen Yan, et al.
Kesan penyepuhlindapan pada struktur dan sifat aloi titanium TA15.
Rawatan Haba Logam 200328:46-48
