Penambahbaikan Struktur Mikro dan Sifat Aloi Titanium TC4 melalui Penyepuhlindapan
Titanium dan aloinya digunakan secara meluas dalam industri aeroangkasa, automotif, kimia dan marin kerana kelebihannya seperti ketumpatan rendah, kekuatan khusus yang tinggi, dan rintangan kakisan yang sangat baik.TC4aloi titanium mengandungi 6% daripada -elemen penstabil fasa Al dan 4% daripada -elemen penstabil fasa V, kepunyaan biasa + dwi-haba fasa-aloi titanium yang diperkuatkan bagi sistem Ti-Al-V. Ia mempunyai sifat mekanikal dan kebolehprosesan yang baik serta boleh diproses menjadi{10}produk separuh siap seperti bar, profil, helaian dan penempaan, yang semakin digemari oleh orang ramai.
Pada masa ini, penyelidikan domestik tertumpu terutamanya pada-sifat suhu tinggi, sifat rayapan dan kestabilan terma aloi titanium TC4, tetapi masih terdapat sedikit penyelidikan untuk mengoptimumkan prestasi praktikalnya melalui proses rawatan haba yang munasabah. Kertas kerja ini mengkaji pengaruh proses rawatan haba ke atas struktur mikro dan sifat mekanikal bahan dengan menundukkan kepingan aloi titanium TC4 kepada proses rawatan haba yang berbeza, yang mempunyai kepentingan teori dan praktikal yang penting.
Pertama, span titanium,-aluminium ketulenan tinggi (99.99%) dan aloi-aluminium{2}}dicairkan dalam air vakum-kawah kuprum yang disejukkan bukan-relau arka boleh guna di bawah kacau elektromagnet dan perlindungan argon. Komposisi aloi selepas lebur (mengikut pecahan jisim, %) ialah: 6.29Al, 4.14V, 0.029Fe, 0.023C, 0.19O, dengan bakinya ialah Ti. Untuk memastikan keseragaman komposisi kimia sampel, bar aloi titanium TC4 telah disediakan dengan pencairan semula tiga kali ganda dan digulung ke dalam kepingan titanium dengan ketebalan 3mm, diikuti dengan tekanan-pelepasan annealing pada 650 darjah selama 4 jam. Selepas itu, kepingan anil diproses menjadi sampel cerapan struktur mikro dan sampel ujian tegangan, dan tertakluk kepada tiga proses rawatan haba yang berbeza berikut:
1. Rawatan penyepuhlindapan: 790 darjah × 3 jam, penyejukan relau.
2. Penyelesaian pelindapkejutan: 980 darjah × 1 jam, penyejukan air.
3. Penuaan penyelesaian: 980 darjah ×1 jam, penyejukan air + 580 darjah ×8 jam, penyejukan relau.
Sampel selepas rawatan haba semuanya tertakluk kepada analisis struktur mikro dan ujian sifat tegangan.
Pengaruh Rawatan Haba ke atas Struktur Mikro dan Sifat Aloi Titanium TC4
1. Rawatan penyepuhlindapan
Selepas penyepuhlindapan, penghabluran semula berlaku dalam kedua-dua fasa bahan. Penghabluran semula fasa -berlaku, dengan butiran kecil poligon memendakan dalam matriks cacat; terhablur semula -fasa mendakan sekunder -fasa. Struktur mikro akhir membentangkan fasa -yang teragih seragam pada matriks -penjelmaan fasa, dengan struktur mikro seragam keseluruhan. Penyepuhlindapan menghilangkan tekanan dalaman, meningkatkan keplastikan dan kestabilan mikrostruktur, tetapi membawa kepada penurunan kekuatan dan kekerasan.
2. Pelindapkejutan penyelesaian
Selepas pelindapkejutan penyelesaian, nisbah bidang -lamella berkurangan dengan ketara, -lamellae lurus menjadi berpintal, dan antara muka fasa -berterusan dimusnahkan, membentuk lamellar atau bakul-fasa anyaman -. Disebabkan oleh penyejukan pantas dari kawasan bersuhu tinggi-, fasa -tidak mempunyai masa yang mencukupi untuk berubah sepenuhnya menjadi fasa -, mengakibatkan pembentukan fasa -metastabil. Pada suhu bilik, struktur mikro terutamanya terdiri daripada fasa martensitik '' dan -metastabil, menunjukkan peningkatan kekuatan dan kekerasan, tetapi penurunan ketara dalam kemuluran.
3. Penyelesaian penuaan
Selepas penuaan larutan, sebahagian daripada fasa martensitik '' dan metastabil -terurai, berubah menjadi fasa -taburan dan fasa -yang stabil. Berbanding dengan penyepuhlindapan, kekuatan dan kekerasan bertambah baik selepas penuaan, tetapi kemuluran berkurangan sedikit. Melalui analisis komprehensif, proses penuaan penyelesaian meningkatkan sifat komprehensif aloi titanium.
Kesimpulan
Penyelidikan ke atas kepingan aloi titanium TC4 melalui proses rawatan haba yang berbeza menunjukkan bahawa:
● Rawatan penyepuhlindapan boleh meningkatkan keplastikan dan kestabilan mikrostruktur, tetapi mengurangkan kekuatan dan kekerasan.
● Pelindapkejutan penyelesaian meningkatkan kekuatan dan kekerasan dengan ketara, tetapi mengurangkan kemuluran dengan ketara.
● Penuaan penyelesaian, sedikit sebanyak, mengimbangi keperluan untuk kekuatan, kekerasan dan kemuluran, dengan ketara meningkatkan sifat komprehensif bahan.
Pemilihan proses rawatan haba yang munasabah adalah sangat penting untuk mengoptimumkan sifat mekanikal aloi titanium TC4, memberikan sokongan teknikal untuk penggunaannya dalam-medan berprestasi tinggi seperti aeroangkasa.
