Výzkum technologie tepelného zpracování slitiny titanu

Abstrakt: Pásová cívka ze slitiny titanu TA18 připravená konvenčním procesem kontinuálního válcování za tepla má vlastnosti typické válcované mikrostruktury a zřejmé orientace mikrostruktury a její výkon nemůže plně splnit standardní požadavky. Z tohoto důvodu byly na základě zkušeností získaných výrobou desek vybrány teplotní rozmezí 600 ~ 800 ° pro žíhání vzorků cívek pásů slitiny titanu slitiny TA18 tlustého za tepla, vliv teploty žíhání a doby zdržení na strukturu vzorku. a byl zkoumán výkon, aby se optimalizoval vhodný proces tepelného zpracování. Podle experimentálních výsledků je struktura a vlastnosti materiálu po žíhání při 600 ° v podstatě stejné jako struktura a vlastnosti stavu válcovaného za tepla. Se zvýšením teploty žíhání se materiál postupně rekrystalizuje a plastový index se zlepšuje. Mezi nimi lze dosáhnout lepších mechanických vlastností žíháním při 750 × 60 min / AC.

titanium bar

Úvod: Díky své vynikající odolnosti proti korozi a vysoké měrné pevnosti se titan a slitiny titanu široce používají v leteckém, chemickém průmyslu, elektrické energii, lékařském ošetření, sportu a volném čase a dalších oblastech. Značka aplikace, kromě čistého titanu, má řada slitin titanu s nízkou, střední a vysokou pevností určitý podíl aplikací, titanová slitina TA18 je jednou z nich. Titanová slitina TA18 má odpovídající značku gr.9 ve standardu ASTMB265. Je to druh slitiny titanu se střední pevností. V Číně se také nazývá polovina TC4. V této studii byla jako surovina použita cívka z válcovaného pásu válcovaného pásu TA18 z titanu, a vliv systému tepelného zpracování na jeho strukturu a výkonnost byl studován s odkazem na výrobní zkušenosti s deskami a trubkami, aby se stanovilo vhodné tepelné zpracování. procesu, aby poskytla reference pro průmyslovou výrobu.


Experiment 1

1.1 Výběr experimentálních materiálů

Ingoty TA18 z titanové slitiny získané třemi tavnými obloukovými tavbami. Po kování a kontinuálním válcování za tepla se získal litý ingot o tloušťce 7,0 mm a jeho mikrostruktuře a mechanických vlastnostech. Po válcování byla získána typická válcovací struktura slitiny titanu TA18. Slitina titanu TA18 válcovaná za tepla má vysokou pevnost vinutí, různou podélnou a příčnou výkonnost, nízkou podélnou pevnost a vysokou plasticitu, mezi nimiž index příčné plasticity nesplňuje požadavky normy ASTMB265 (podélná ≥ 12% a příčná ≥ 8%).


1.2 Tepelné zpracování

Pro tepelné zpracování byla použita muflová pec Fr-1236 a přesnost regulace teploty pece byla ± 5 °. Poté, co byl pás válcovaný za tepla válcovaný za TA18 titanové slitiny odvíjen a vzorkován, bylo provedeno tepelné zpracování při 600, 650, 700, 750 a 800 ° C. Doba zdržení byla 30 minut a bylo provedeno chlazení vzduchem. Mikrostruktura a mechanické vlastnosti tepelně ošetřených vzorků byly pozorovány metalografickým mikroskopem. Podle výsledků testu byla zvolena vhodná teplota tepelného zpracování a vzorky byly udržovány při této teplotě po dobu 30, 60 a 120 minut, a pak byly chlazeny vzduchem. Byla pozorována mikrostruktura a mechanické vlastnosti vzorků po tepelném zpracování.


2 Výsledky a diskuse

2.1 Vliv teploty tepelného zpracování na strukturu a výkon

Mikrostruktura a mechanické vlastnosti vzorků cívky z titanové slitiny TA18 po ochlazení na vzduchu při 600, 650, 700, 750 a 800 ℃ po dobu 30 minut. Když je teplota žíhání 600 ℃, je mikrostruktura vzorku v podstatě stejná jako mikrostruktura stavu válcování za tepla. Se zvýšením teploty došlo k regeneraci a rekrystalizaci. Při 650 ° C vykazovala podélná tkáň regenerační charakteristiky a příčná tkáň vykazovala jemné rekrystalizační zrna. Když se teplota dále zvýší na 750 ° C, podélná struktura se překrystaluje a zrno postupně roste v příčné struktuře. Když teplota dosáhla 800 ° C, horizontální a vertikální zrna dále rostla a začala vykazovat nerovnoměrný růst. Současně se zvyšováním teploty se plasticita vzorku postupně zvyšovala a pevnost se postupně snižovala.


2.2 Vliv doby zdržení na organizaci a výkon

Podle zkoušky tepelným zpracováním je vhodná teplota žíhání 750 ℃. Mikrostruktura a mechanické vlastnosti vzorků cívky ze slitiny TA18 z titanové slitiny byly získány po izolaci 60 a 120 minut při 750 ° C. Když je doba zdržení 60 minut, zrna jsou jemná a rovnoměrná a plasticita materiálu dosahuje vysoké úrovně. Když se doba zdržení zvýšila na 120 minut, velikost zrn byla hrubá a nerovná a prodloužení se snížilo.


3 Závěr

(1) Když je doba žíhání 30 minut, se zvýšením teploty žíhání se pás pásové cívky TA18 z titanové slitiny objeví jako příčná krystalizace tkáně při 650 ° C a podélná krystalizace tkáně při 700 ° C. Velikost zrna se zvyšuje se zvyšováním teploty. (2) Cívka pásů z titanové slitiny TA18 válcovaná za tepla může být tepelně ošetřena při 750 × 60 min / AC, aby se dosáhlo lepších mechanických vlastností.