Διαδικασία ανόπτησης κράματος τιτανίου Gr38

Το κράμα τιτανίου Gr.38 είναι ένα νέο κράμα τιτανίου που αναπτύχθηκε από την ATI Technology Company στις Ηνωμένες Πολιτείες. Μπορεί να αντικαταστήσει το πιο κοινό κράμα τιτανίου μέσης και υψηλής αντοχής. Η ονομαστική του σύνθεση είναι Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O, που είναι ένα κράμα τιτανίου + -τύπου υψηλής αντοχής. Σε σύγκριση με το κράμα TC4, το κράμα Gr.38 χρησιμοποιεί σίδηρο αντί για βανάδιο υψηλότερου κόστους ως στοιχείο σταθεροποίησης. Η αντοχή του είναι ισοδύναμη με εκείνη του κράματος TC4 και η επιμήκυνσή του είναι ισοδύναμη ή ελαφρώς μεγαλύτερη. Ωστόσο, αυτό που είναι διαφορετικό είναι ότι μπορεί να υποστεί και εν θερμώ και ψυχρή επεξεργασία και μπορεί να κατασκευαστεί σε λεπτές πλάκες, σε ρόλους, λωρίδες, λωρίδες θερμής έλασης ακριβείας, χοντρές πλάκες, σωλήνες χωρίς συγκόλληση, χύτευση και μηχανικά προϊόντα. Δεδομένου ότι το κράμα τιτανίου Gr.38 έχει εξαιρετική υπερπλαστική μορφοποίηση και απόδοση κόπωσης πόρων και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση με τριβή ανάδευσης, έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων και είναι αρκετά κατάλληλο για να αντικαταστήσει χάλυβα, αλουμίνιο, σύνθετα υλικά. καθαρό τιτάνιο και άλλα υλικά. Τα κράματα τιτανίου έχουν εξαιρετικά ευρείες προοπτικές εφαρμογής, ειδικά σε συστήματα αεροδιαστημικής και στρατιωτικής άμυνας. Υπάρχουν επί του παρόντος πολύ λίγες ερευνητικές αναφορές για αυτό το κράμα. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές μελέτησαν τις επιδράσεις διαφορετικών συστημάτων ανόπτησης στη μικροδομή, τις μηχανικές ιδιότητες και τη μορφολογία θραύσης εφελκυσμού των μικρών ράβδων από κράμα τιτανίου Gr.38.

Οι κύριες πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή του κράματος τιτανίου Gr.38 είναι σφουγγάρι τιτανίου και πρόσθετα στοιχεία κράματος. Τα πρόσθετα στοιχεία κράματος περιλαμβάνουν κράμα αλουμινίου βαναδίου, κόκκους αλουμινίου, καρφιά σιδήρου και διοξείδιο του τιτανίου. Μετά την ανάμειξη, την προετοιμασία των ηλεκτροδίων και άλλες διεργασίες, ο αναλώσιμος φούρνος κενού ηλεκτρικού τόξου χρησιμοποιήθηκε για δύο τήξεις υπό κενό για την παρασκευή ενός πλινθώματος Φ440 mm. Το σημείο μετασχηματισμού φάσης του κράματος τιτανίου Gr.38 μετρήθηκε σε 970±5 μοίρες χρησιμοποιώντας τη μεταλλογραφική μέθοδο αύξησης της θερμοκρασίας. Η ράβδος Φ440mm σφυρηλατήθηκε για 8 φορές και τελικά εξελίχθηκε εν θερμώ σε ράβδο Φ20mm σε κατάσταση έλασης. Το σύστημα ανόπτησης είναι αντίστοιχα ψύξη κλιβάνου, υδρόψυξη και ψύξη αέρα μετά από διατήρηση στους 830, 930, 950 και 1000 βαθμούς για 1 ώρα.

Κόψτε μια ράβδο δοκιμής μήκους 75 mm από την τελική ράβδο ως δείγμα μηχανικής ιδιότητας και κόψτε μια δοκιμαστική ράβδο μήκους 20 mm ως μεταλλογραφικό δείγμα. Μετά την ανόπτηση, το περιεχόμενο της δοκιμής ολοκληρώνεται. Το περιεχόμενο της δοκιμής προορίζεται κυρίως για τη δοκιμή της μικροδομής, των ιδιοτήτων εφελκυσμού σε θερμοκρασία δωματίου και της μορφολογίας της θραύσης σε εφελκυσμό κάτω από διαφορετικά καθεστώτα ανόπτησης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι:

(1) Αφού διατηρηθεί σε 930-950 βαθμό για 1 ώρα και στη συνέχεια ανοπτηθεί με αέρα (ή υδρόψυκτο), το κράμα Gr.38 μπορεί να αποκτήσει υψηλότερη αντοχή και καλύτερη πλαστικότητα και έχει καλές ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες.

(2) Αφού το κράμα Gr.38 ψύχεται με αέρα και ανόπτεται στους 830 βαθμούς για 1 ώρα, η αντοχή διαρροής είναι χαμηλή, γεγονός που είναι ευεργετικό για την επακόλουθη επεξεργασία του υλικού.

(3) Η μορφολογία θραύσης εφελκυσμού σε θερμοκρασία δωματίου του υλικού κράματος Gr.38 δείχνει χαρακτηριστικά όλκιμης θραύσης κηρήθρας. Μετά από ανόπτηση στους 1000 βαθμούς για 1 ώρα, τα λακκάκια στην επιφάνεια του κατάγματος είναι σχετικά μικρά και ρηχά και η πλαστικότητά του είναι σχετικά φτωχή.