Učinak procesa vruće ekstruzije na mikrostrukturu i mehanička svojstva cijevi od legure titana TA15
Nominalni kemijski sastav legure titana TA15 je Ti-6.5AI-2Zr-1Mo-1V. To je legura alfa titana koju je sredinom -1960-og stoljeća uspješno razvio bivši Sovjetski Savez. Naziv robne marke je BT20. Ova legura se trenutno koristi kao tipična skoro alfa legura titana s dvije karakteristike. Srednja sobna temperatura, čvrstoća i visokotemperaturna čvrstoća legure titana u fazi su više nego kod legure Ti-6AL-4V, uz dobru toplinsku stabilnost i učinkovitost zavarivanja, veću specifičnu čvrstoću, otpornost na puzanje i koroziju otpornost. Može se koristiti do 3000 sati u okruženju ispod 5500 stupnjeva. Zbog dobre preradljivosti široko se izrađuje u ploče, šipke, otkivke, otkivke, cijevi, profile i druge proizvode. Naširoko se koristi u konstrukcijskim dijelovima visokih performansi u području zrakoplovstva, tako da legura TA15 ima dobra svojstva pri sobnoj temperaturi, a također mora imati dobra svojstva pri visokim temperaturama. U ovom su radu proučavana mehanička svojstva φ170mm×30nn×LTA15 ekstrudiranih cijevi od legure titana oblikovanih različitim tehnikama vruće ekstruzije i obrade na različitim temperaturama. Provode se analize i istraživanja mikrostrukture kako bi se analizirao utjecaj različitih postupaka vruće ekstruzije i formirane strukture cijevnih sirovina na njihova mehanička svojstva.
Pružite teoretsku osnovu za proizvodni proces TA15 slijepih cijevi od legure titana.
1. Eksperimentalni materijali i metode
（1）Eksperimentalni materijali Legura TA15 korištena u eksperimentu je prvorazredni spužvasti Ti, industrijska čista AI žica i cirkonij čips te aluminij-vanadij glavna legura kao sirovine. Izvodi se u trokratnoj vakuumskoj potrošnoj elektrolučnoj peći. Specifikacija ingota je φ700mm×L. Tablica 1 je kemijski sastav legure.
（2）eksperimentalna metoda
Gredica je kovana 6 puta na hidrauličnoj preši 3150t, a specifikacije gotovog proizvoda bile su φ220×650mm. Ekstrudiran je na hidrauličnoj preši 315t. Temperature ekstruzije bile su 950 stupnjeva i 1050 stupnjeva, a vrijeme držanja bilo je 60 minuta. Specifikacije gotovog uzorka cijevi bile su: φ170mm×30mm×L. Upotrijebite otpornu peć za 750 stupnjeva / 2h, povratnu obradu izmjeničnom strujom, upotrijebite žičanu EDM mašinu za rezanje metalografskih i vlačnih uzoraka iz slijepe cijevi od legure i upotrijebite HFHN03:H20 za koroziju 1:3:10 za analizu mikrostrukture i upotrijebite OLYMPUSPMG3 Promatrajte metalografskim mikroskopom, a temperaturna vlačna uzorka provodi se u skladu s GB/T228.1-2010. Ispitivanje vlačnih uzoraka na visokoj temperaturi provodi se u skladu s GB/T4338-2006. Temperature zateznog ispitivanja bile su 25 stupnjeva, 100 stupnjeva, 200 stupnjeva, 300 stupnjeva, 400 stupnjeva i 500 stupnjeva. Vlačno ispitivanje provedeno je na vlačnom stroju TC-12-031.
2.rezultati i analiza
（1）Analiza mikrostrukture pri različitim temperaturama vruće ekstruzije
Slika 1 prikazuje prividnu strukturu cijevi od legure TA15 φ17mm×30mm×L pod različitim temperaturama vruće ekstruzije. Temperatura zagrijavanja od 950 stupnjeva je u gornjem dijelu dvofazne zone, a vrijeme zadržavanja je 60 minuta. Tkivo dobiveno nakon ekstruzije je izometrično. Dvofazna struktura + može se smatrati strukturom s dva stanja, s dosadašnjim prosjekom od 14,5 μm. U transformacijskoj strukturi, letvice su raspoređene u isprepletenom ili grozdastom obliku. Debljina letvica je oko 35 μm. Temperatura zagrijavanja je 1050 stupnjeva, što pripada fazi. U prostoru za obradu vrijeme zadržavanja je 60 minuta. Struktura dobivena ekstruzijom je obrađena struktura, koja je lamelarna struktura. Veličina početnih zrna je oko 445 μm, širina faze na granici zrna je oko 1,5 um, a debljina lamela raspoređenih na zrncima je 2,5 μm, a čini se da je lokalna faza široka oko 60 μm. Oblici su grupirani i poredani jedan pored drugog u istom smjeru.
（2）Analiza performansi na visokim temperaturama pri različitim temperaturama vruće ekstruzije
Kao što je prikazano na slici, to su visokotemperaturna mehanička svojstva cijevi od legure TA15 φ17mm×30mm×L pod različitim temperaturnim uvjetima vruće ekstruzije. Kao što se može vidjeti na slici 2, mehanička svojstva cijevi od legure TA15 na sobnoj temperaturi postižu se ekstruzijom na 950 stupnjeva, s vlačnom čvrstoćom od 980 MPa i istezanjem od 12,5%. Uspoređujući gornju sliku, struktura s dva stanja je dobivena ekstruzijom na 950 stupnjeva. Njegova sobna temperatura i mehanička svojstva na visokoj temperaturi niža su od onih lamelarne strukture dobivene ekstruzijom na 1050 stupnjeva. Kao što se može vidjeti na slici 2, kako se eksperimentalna temperatura povećava, vlačna čvrstoća i granica razvlačenja dvaju stanja tkiva pokazuju očit trend pada. Usporedba pokazuje da je vlačna krivulja visokotemperaturne ekstrudirane cijevi od legure titana TA15 sa strukturom dvostrukog stanja strmija, dok je lamelarna struktura relativno nježna. To pokazuje da ekstruzija u faznom području ima veća mehanička svojstva pri visokim temperaturama.
Prikaz zaključka
Struktura cijevi od legure titana TA15 dobivena na različitim temperaturama ekstruzije ima značajan utjecaj na mehanička svojstva pri visokim temperaturama. Visokotemperaturna mehanička svojstva lamelarne strukture cijevi od legure TA15 ekstrudirane u zoni beta faze veća su od onih dvofazne strukture s dva stanja.
Literatura: Sha Aixue, Li Xingwu, Chu Junpeng. Obično žarenje legure titana TA15.
Rijetki metali 200327213-215 Cao Jingxia, Fang Bo, Huang Xu itd.
Utjecaj mikrostrukture na mehanička svojstva legure titana TA15.
Rijetki metali 200428:362-364 Wang Bin, Guo Hongzhen, Yao Zekun, itd. Učinak parametara vrućeg prešanja na naprezanje tečenja i mikrostrukturu legure TA15.
Kovanje tehnologija 2006;106-109 Zhang Jingyu, Yang Yanqing, Chen Yan, et al.
Utjecaj žarenja na strukturu i svojstva legure titana TA15.
Toplinska obrada metala 200328:46-48
