TA18 Titanium zliatiny (Ti -3 al -2. 5V), ako vysoko výkonná zliatina titánu vykazuje širokú škálu aplikácií v leteckom priestore, prieskume oceánu a špičkových zdravotníckych pomôcok na základe svojej vysokej sily, nízkej hustoty a vynikajúcej koróznej odolnosti. Účelom tohto článku je preskúmať vplyv procesu tepelného spracovania na mikroštruktúru a výnosovú silu zliatiny titánu TA18 s cieľom poskytnúť teoretický základ a experimentálnu podporu optimálnej aplikácie tejto zliatiny.
I. Proces tepelného spracovania zliatiny TA18 titánu
Ako kľúčový prostriedok na reguláciu vlastností zliatiny titánu TA18 môže tepelné spracovanie účinne zlepšiť svoju mikroštruktúru a mechanické vlastnosti presným reguláciou režimu teploty, času a chladenia.
Liečba žíhania
Účel: Eliminujte zvyškové napätie spracovania, zvýšiť plasticitu a húževnatosť materiálu.
Procesné parametre: Teplota 700 stupňov -800 Stupeň, čas držania 1-2 Hodiny, chladenie s pecou.
Účinok: Vylepšte zrno, zvýšite homogenitu materiálu, znížte výnosovú pevnosť na približne 450 MPa, zvýšte predĺženie na viac ako 25%.
Ošetrenie tuhého roztoku
Účel: Podporujte rovnomerné rozdelenie -fázy a -fázy a zvyšujte silu a tvrdosť materiálu.
Procesné parametre: Teplota 900 stupňov -950, čas držania 30-60 minúty, rýchle chladenie vody alebo vzduchu.
Účinok: Pevnosť výťažku sa zvýši na viac ako 800 MPa a pevnosť v ťahu dosahuje 950 MPa, ale plasticita je mierne znížená.
Ošetrenie
Účel: Na ďalšie posilnenie materiálu na základe ošetrenia tuhého roztoku a zlepšenie mechanických vlastností vyrážaním jemných fáz substabilných fáz.
Procesné parametre: Teplota 500 stupňov -600 Stupeň, čas držania 4-8 Hodiny, chladenie pomocou pece.
Účinok: Výťažková pevnosť 900 MPa alebo viac, pevnosť v ťahu asi 1, 000 MPa, ale plasticita sa ďalej zníži na približne 10%.
Po druhé, analýza pevnosti výnosu titánu TA18
Pevnosť výťažku ako dôležitého ukazovateľa na vyhodnotenie kapacity deformácie plastov materiálu je výrazne ovplyvnená procesom tepelného spracovania.
Neliečený stav: Výťažková sila asi 620 MPa, pevnosť v ťahu asi 780 MPa, predĺženie asi 20%, s dobrou plasticitou, ale nízkou pevnosťou.
Žílený stav: Prostredníctvom žíhajúceho ošetrenia sa pevnosť výnosu zníži na približne 450 MPa, sprevádzanú výrazným zvýšením predĺženia, čo zvyšuje plasticitu a húževnatosť materiálu.
Stav tuhého roztoku: Ošetrenie tuhých roztokov významne zlepšuje pevnosť, skoky pevnosti výnosu na viac ako 800 MPa, ale plasticita sa usmrtila.
Starnutie: Starnutie ďalej posilňuje materiál s pevnosťami výnosov dosahujúcich viac ako 900 MPa, vďaka čomu je ideálny pre vysoko pevné aplikácie, ale plasticita sa ďalej znižuje.
Experimentálne údaje a overovanie
S cieľom overiť vyššie uvedenú teoretickú analýzu sa uskutočnila séria experimentov a konkrétne údaje sú nasledujúce:
Experiment na ošetrenie žíhania: Teplota 750 stupňov C, izolácia 1,5 hodiny, chladenie s pecou, nameraná pevnosť výťažku 450 MPa, pevnosť v ťahu 650 MPa, predĺženie 26%.
Experiment ošetrenia roztoku: teplota 920 stupňov, doba držania 45 minút, chladenie vody, nameraná pevnosť výťažku 820 MPa, pevnosť v ťahu 960 MPa, predĺženie 14%.
Experiment o liečbe starnutia: teplota 550 stupňov C, doba držania 6 hodín, chladenie s pecou, nameraná pevnosť výťažku 920 MPa, pevnosť v ťahu 1020 MPa, predĺženie 12%.
Po štvrté, záver
Proces tepelného spracovania zliatiny titánu TA18 má významný vplyv na jej pevnosť výťažku a komplexné mechanické vlastnosti. Primeranou reguláciou parametrov procesu žíhania, riešenia a starnutia je možné dosiahnuť optimalizovanú rovnováhu pevnosti materiálu a plasticity tak, aby vyhovovala potrebám rôznych inžinierskych aplikácií. Budúci výskum môže ďalej skúmať rafinovanejšie procesy tepelného spracovania na úplné preskúmanie potenciálu zliatiny titánu TA18.
